Rainbow压电陶瓷的制备及其结构

Rainbow压电陶瓷具有内部应力偏移，兼有氧化层和还原层，并具有特殊的拱形结构。它在电场作用下具有很好的驱动特性，如特别大的轴向位移，并能承受比普通压电陶瓷更高的应力，是一种很有应用前景的驱动材料。通过实验研究，并结合理论探讨，详细论述了它的制备工艺及其组织结构。     

多自由度多层压电陶瓷微操纵技术的理论模拟

压电陶瓷具有简单、体积小、质量轻、分辨率高等优点，在微操作器驱动中是主流材料。针对一种三自由度多层压电陶瓷微操纵技术进行了理论模拟研究，采用有限元法分析了操纵器在不同驱动方式下的工作状态，如：沿Z轴平动、绕X轴和X-Y轴平分线转动3种情况。研究了陶瓷片内部应力特点，并对微操纵的变形行为作了定量分析，得到了探针的位移与驱动电压呈现良好的线性关系，通过对比针尖位移量与所施加的电压之间的系数D以及压电材料关键性能参数d33，验证了模拟的准确性，并验证了采用多层压电陶瓷降低驱动电压实现微操纵的可能。     

压电陶瓷传感器二维微量进给机构的试验研究

通过试验对压电陶瓷传感器（PZT）驱动的二维微量进给机构进行了研究，并给出了压电陶瓷传感器驱动电源及微量进给机构的设计方案和性能。切削实验表明，采用二维微量进给机构能有效提高加工精度。     

基于压电陶瓷的微进给平台的实验研究

超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分,基于压电陶瓷的微位移机构是近年来发展起来的一种新型微位移机构。设计以压电陶瓷为驱动的、以弹性铰链为支撑的微进给平台,并进行大量的试验,采用不同的升降压步长对平台进行驱动。结果表明采用合适的升降压步长,可改善压电陶瓷的电压-位移的迟滞度,从而得到实用的电压-位移曲线。     

基于液压微位移放大机构的压电陶瓷执行器的设计

对压电陶瓷叠堆驱动位移放大器进行研究.设计了可满足高压共轨喷射系统使用要求的压电执行器模块,同时设计了一个基于液压传动原理的微位移放大机构,该机构由一个位移放大腔和两个活塞组成,放大腔底部的活塞用来放大和传递顶部活塞的位移.试验结果表明,基于液压微位移放大原理的压电执行器可满足共轨系统位移放大的要求.     

压电陶瓷直线驱动器的设计与实验研究

提出一种新型的可直线运动的压电陶瓷驱动器.驱动器选用圆环形的压电陶瓷(PZT4),其外径10 mm,内径4.5 mm,厚0.8 mm,陶瓷表面均匀分成4个扇形电极区,以"正、正、负、负"沿厚度方向极化.该驱动器定子采用棒板结合式结构,一个中轴的两端分别连接了两个对称的圆形平板,圆板与中轴相互垂直.两片陶瓷分别粘接在定子的两圆形平板外侧,对定子激振形成两圆平板的交替式跨步直线运动.驱动器整体外径12 mm,长度10.6 mm.采用有限元方法对驱动器的运动模态进行了仿真,通过谐响应分析计算了驱动器在X向和Y向的振幅,分析了驱动器的运行原理.实验结果表明:驱动器最佳工作频率在13.15 kHz左右,驱动电压100 Vo-p时驱动器的最高运行速度为34 mm/s.该驱动器在小载荷、高精度精密定位等场合具有很好的实用化前景.     

功率型压电陶瓷振子的研制及应用

介绍功率型压电陶瓷振子的特性,研制,工艺流程和应用。     

基于压电陶瓷和DSP的微细电火花线切割机

从机床本体结构、脉冲电源和控制系统三方面介绍了一种微细电火花线切割机。该机床采用压电陶瓷直线电机和光栅尺构成高精密的伺服驱动系统来满足微细、高精度加工的要求。在控制方式上采用PC—DSP主从式控制结构，上位机采用工控机完成管理功能和插补计算，下位机是自行设计的以DSP为核心处理器的控制驱动卡，主要完成对压电陶瓷直线电机的位置控制。该机床采用新型微能脉冲电源实现微小能量可控加工，以达到微细加工的要求。     

基于压电陶瓷的二维微动工作台有限元分析

本文对二维微动工作台的一些关键技术进行了理论分析，并借助于ANSYS软件建立了二维微动工作台的有限元模型，采用有限元分析方法，对其静、动态力学性能进行了数值分析，得出了微动工作台的静态力学性能及固有频率。     

基于压电陶瓷的微进给工作台及其控制系统的软硬件实现

论文提出并介绍了一种基于压电陶瓷的微进给工作台及其控制系统的软硬件实现方法。它是由压电陶瓷、柔性铰链机构和单片机控制系统所组成的系统。将该系统以一定的方式安装在已有磨削机构上，就可以实现对高精密零件的磨削加工，实验表明，它可以保证机床的最大定位误差小于0．04μm，最大归零误差小于0．04μm。该系统已经用在精密外圆磨床上完成对工件的超精密磨削加工。满足工件最大加工误差小于0．05μm。该系统不仅用在外圆磨床的精密进给上，还可以用在平面磨床和内圆磨床上实现对高精密零件的超精密加工。     

压电陶瓷泵研究

介绍一种利用压电陶瓷的逆压电效应实现的驱动装置－－电陶瓷泵。该 驱动能够实现精密输出控制，可以用于需要大负载、微量精密位移的应用场合。     

基于ANSYS的拆楼机结构设计及优化

建立拆楼机械臂的模型,确定机械臂的危险工况,并针对此工况进行静力学分析。根据分析结果,以轻量化为目标对机械臂进行拓扑优化;基于拓扑优化结果,结合实际制造工艺,对机械臂结构进行优化。优化结果表明:机械臂的质量减少了31.9%;与此同时,机械臂的强度刚度均满足要求,为拆楼机的研发提供了参考。     

精密微动导轨的设计与研究

通过对能够获得较小位移,具有较高的定位精度和重复精度的弹性导轨及柔性铰链进行结构和运动特性分析,尤其对不同结构的弹性片簧导轨受力和运动特性进行分析,得到了不同结构的刚度表达式,以获得既经济又有较高的分辨率的微动系统,这对于实际应用具有重要意义。     

银粉对PZT压电陶瓷电极表面结构和性能的影响

本文重点讨论不同银粉对PZT（PbZrO3-PbTiO3)压电陶瓷电极表面结构及性能的影响。选择合适的银粉，配制成银浆，可以烧结出结构平整，致密，性能优良的PZT表面银电极。     

采摘机器人机械手结构设计与分析

基于苹果采摘的开放性特点,结合苹果采摘的实际操作,提出了机器人采摘的整体结构方案。为实现设计的可应用性,对苹果采摘机器人腰部升降台、机械手臂、末端执行器进行具体的结构设计。     

汽车左转向节臂锻件复合锻造工艺及模具设计

针对汽车左转向节臂锻件现有生产工艺的诸多问题及该类锻件自身的技术特点,本文提出了辊锻一摩擦压力机模锻复合工艺方案,介绍了有关辊锻毛坯、弯曲毛坯、弯曲回弹、弯曲工序的合理安排等工艺设计要点及模具的合理结构与设计。经实际生产验证：工艺方案先进合理、生产过程稳定可靠、经济效益显著。这一工艺设计方法对其他复杂弯轴类锻件有参考意义。     

基于sEMG信号和BPNN算法的机械臂控制系统设计

为了解决市场康复假肢功能单一、使用效果极差和价格昂贵等缺点,提出一种基于表面肌电信号的机械手控制系统。该系统主要分为两部分：一部分是基于Cortex-M4系列的肌电信号采集、预处理、BP神经网络分类的信号处理系统;另一部分是基于Cortex-M3系列的机械手臂控制系统。信号处理系统发出控制命令无线传输到机械臂,控制6舵机自由度的机械臂,实现6个动作的展示。试验结果证明：该系统能够实现6个动作的自学习,成功率在80%以上,系统有一定的应用价值。     

汽车弹簧摇臂自动化传递模的研制

汽车底盘弹簧摇臂是一种结构复杂的厚板冲压件,要实现自动化传递模生产方式困难很大,本文将7工序模具安装在6,100mm长的压机工作台上,实现了紧凑型结构设计的目标,并在正拉伸与反拉伸一次性成形方法和模具新型材料研发上有所创新。     

基于串联弹性驱动器的柔顺机械臂设计与仿真

基于串联弹性驱动器(SEA)提出了一种三自由度柔顺机械臂的设计方案,用来模拟人手臂的运动,提高其对环境的适应力,实现良好的柔顺性。利用三维造型软件Inventor建立了三自由度柔顺机械臂的三维模型;针对柔顺机械臂关节提出了一种具有拮抗形式的弹性驱动方法,采用主动驱动弹簧和被动约束弹簧构成柔性张拉弹簧组合,以模拟肌肉-肌腱组织的收缩运动;通过动力学仿真软件Adams进行了驱动仿真分析和静动态冲击实验,结果表明在受到冲击时,柔性关节可以产生较大的柔性转角并快速衰减到稳定的运动状态,证明了该机械臂可以有效减小冲击,具有良好的柔顺性。     

基于粒子群算法的新型机械臂圆弧导轨优化设计

针对传统的机械产品设计过程周期长、效率低,很难在短时间内得到最优解的缺点,将粒子群优化算法引入一种用于康复机器人的新型机械臂圆弧导轨的优化设计中。通过机械臂的使用目的搭建机械模型,确定导轨设计中的重要参数作为设计变量,同时利用强度校核确定设计变量的边界条件,根据设计目的确立产品质量最小为优化设计的目标函数,利用粒子群算法快速、准确地获得合理的结构参数。实现了对新型机械臂圆弧导轨最优解的优选。