微小机电强链中的驱动器

本文介绍了国内外研制成功的可用作微小机电强链驱动的几种微执行器,包括可实现的旋转和直线运动的静电式、电磁式、压电式微马达以及螺线管,详细阐述了其工作原理、机构特点,并对其优缺点进行了分析,同时提出一些改进方案和设计,可作为设计微小机电强链驱动器的参考.     

压电微固体模态陀螺的安装技术

压电微固体模态陀螺（ PMMG）利用压电PZT长方体的某高阶共振模态作为参考振动,是一种抗冲击、抗震动能力强的新型全固态陀螺。获得优化的参考振动振型对提高陀螺性能至关重要,但是大多数文献都没有涉及到封装对参考振动的影响。利用有限元方法（ FEM）分析了压电振子安装时支撑点位置与接触面积对参考振动的影响,分析结果表明：相对于接触面积的变化,支撑点位置的变化对陀螺参考模态的影响更大。该研究结果为压电微固体模态陀螺的安装方法提供了理论基础。     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备表征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能。结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低。当Ag含量为16%(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳。由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑。     

基于虚拟仪器的压电陀螺扫频信号系统设计

扫频信号采集系统是压电微陀螺悬浮系统的重要组成部分.介绍了NI PXIe-6124多功能信号采集模块(DAQ)的原理与结构、以及它在构成压电陀螺扫频信号系统中所起到的作用.由于它同时具有高速的采样速率(4MS/s)和高精度(16位)的采样值,设计了基于NI公司设备的系统,用来准确地采集压电陀螺在各个频段的感应振动信号,将信号送入计算机进行处理,得出陀螺仪的谐振模态.在具体实验操作过程中,成功地将由DDS电路所激励的陀螺振动信号送入DAQ,并完好地处理了一系列陀螺的振动数据.     

基于微加速度传感器的无线鼠标的设计

研究基于微加速度传感器的无线鼠标的设计,讨论了MEMS无线鼠标的软件、硬件设计和系统组成,给出了M atlab环境下系统的模型和算法。模拟结果说明:无线鼠标的设计是合理可行的,提出的二次积分近似算法是简捷有效的。     

微型聚合酶反应芯片的精确温度控制

微型PCR反应芯片是生物芯片的一个重要发展方向,是实现快速分子生物学检测的一个新兴技术。在微型PCR芯片中,变性、回火、延伸三个温度区的精确控制直接影响到生成产物的数量和特异性,因此至关重要。本文使用虚拟仪器技术构建温度测控系统,将其应用于微型PCR芯片的精确温度控制,该系统精度高,温度波动较小。通过Labview图形化编程软件和数据采集卡,大大缩短了系统组建时间,使温度数据采集和显示一次性完成。     

基于Parylene薄膜的微型电磁驱动器的设计与工艺

主要讨论了一种微型电磁驱动器的设计和制作工艺。该驱动器结构简单,由Parylene振动膜和硅基片两层组成,将驱动线圈与硅片集成在一起。分析了平面电磁线圈的驱动特性和驱动器振动膜的形变,对其关键尺寸进行优化。采用电镀工艺在硅基片上电镀驱动线圈、在Parylene薄膜上电镀NiFe合金阵列,并采用牺牲层工艺得到振动膜的悬空结构。     

磁悬浮转子微陀螺的微细加工工艺研究

介绍了磁悬浮转子微陀螺的工作原理及有关的微细加工工艺。磁悬浮转子微陀螺的平面线圈是采用光刻、电镀及溅射等微细加工方法来实现的,微转子的加工有冲压、蒸铝沉积等方法,其中冲压能得到质量较好的微转子;上壳体采用体硅腐蚀来制作。初步的实验表明该方案是行之有效的。     

基于NRF9E5射频无线遥控系统的设计

介绍了一种基于8051内核的无线射频传输芯片nRF9E5，采用该芯片制作了扑翼微型飞行器的遥控系统，对遥控系统的收发装置进行了硬件设计，并对设计出的硬件系统进行了软件编程和系统的调试，实验表明，该系统具有成本少、功耗低、尺寸小的特点，能以较高质量在100-150米范围内进行信号的无线传输。     

基于PSO的神经网络机械臂自校正控制

粒子群优化算法(PSO)基于群体的演化算法,本质上是一种随机搜索算法,并能以较大概率收敛到全局最优.针对非线性机械臂系统,利用径向基函数(RBF)神经网络和PID控制器作为混合控制器,运用PSO算法对神经网络参数进行在线学习优化,同时在PID控制器的辅助下对机械臂系统进行在线自校正控制.计算机仿真表明,该控制器具有较高的控制精度和响应速度,可以满足机械臂工作要求.