本文關(guān)鍵詞：四自由度壓電微夾鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸參數(shù)優(yōu)化　出處：《納米技術(shù)與精密工程》2016年01期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為提高微夾鉗操作微對象時的靈活性,探索四自由度壓電微夾鉗的實現(xiàn)問題,將制成相應(yīng)形狀并分割驅(qū)動電極的兩片壓電陶瓷晶片進行粘結(jié),制作出微夾鉗,并將兩組空間垂直交叉的橫向逆壓電效應(yīng)作用于鉗指上,使單個鉗指產(chǎn)生夾持方向和垂直于夾持方向的微位移,從而使整個微夾鉗(兩個鉗指)具有4個自由度.在綜合考慮微夾鉗輸出位移、固有頻率、制作工藝的情況下,采用有限元分析方法,對鉗指長度、寬度、厚度進行了優(yōu)化,對優(yōu)化后微夾鉗的輸出位移和振型進行了分析.對微夾鉗的輸出位移進行了測試,結(jié)果表明:在60 V的最高驅(qū)動電壓作用下,左、右兩鉗指沿夾持方向的最大位移分別為25.6μm、24.3μm,沿垂直于夾持方向的最大位移分別為32.1μm、30.9μm;兩鉗指的輸出位移具有良好的重復(fù)性.
[Abstract]:In order to improve the operation of the micro micro gripper object flexibility, discuss four DOF piezoelectric micro gripper, made the corresponding shape and segmentation of the driving electrode two piezoelectric ceramic wafer bonding, produce microgripper, and two sets of vertical cross transverse inverse piezoelectric effect on finger clamp so, a single clamp to produce clamping direction and the direction perpendicular to the clamp to micro displacement, so that the micro gripper (two finger clamp) has 4 degrees of freedom. In considering the micro gripper output displacement, natural frequency, production process, using the finite element analysis method, refers to the length of forceps the width, thickness is optimized, the optimized micro gripper output displacement and vibration are analyzed. The output displacement of the microgripper was tested. The results show that: in the maximum driving voltage of 60 V, left, right two clamp refers to maximum displacement along the clamping direction The maximum displacement in the direction perpendicular to the clamping direction is 32.1 mu m and 30.9 m respectively. The output displacement of two finger is good repeatability, respectively. The maximum displacement in the direction perpendicular to the clamping direction is 32.1 mu m and 30.9 m respectively.

【作者單位】： 寧波大學(xué)機械工程與力學(xué)學(xué)院;首信自動化信息技術(shù)有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51175271) 浙江省高等學(xué)校中青年學(xué)科帶頭人學(xué)術(shù)攀登計劃資助項目(pd2013091)
【分類號】：TH122
【正文快照】： 微夾鉗作為微裝配和微操作系統(tǒng)中的關(guān)鍵執(zhí)行器,對于將微傳感器、微執(zhí)行器、微電機等裝配成微機電系統(tǒng)(MEMS)的微裝配任務(wù),以及生物工程中對細胞的捕捉、搬運、釋放等微操作任務(wù)的完成,是必不可少的[1].按驅(qū)動方式的不同,微夾鉗主要分為形狀記憶合金(SMA)式、靜電式、電熱式和

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