實驗名稱：基于慣性致動的四足壓電移動機(jī)器人運(yùn)動輸出特性測試實驗

　　研究方向：慣性致動、四足壓電移動機(jī)器人、壓電驅(qū)動器、微納驅(qū)動、平面2自由度運(yùn)動

　　實驗?zāi)康模?/strong>本實驗旨在搭建專用測試平臺研究基于慣性致動的四足壓電移動機(jī)器人的運(yùn)動輸出特性，探究激勵電壓、頻率、斜坡信號對稱度、工作表面等因素對其運(yùn)動的影響，進(jìn)而確定該機(jī)器人的工作頻率、工作電壓及激勵信號參數(shù)以實現(xiàn)高效激勵，同時驗證該機(jī)器人的精度、速度、穩(wěn)定性、承載能力、環(huán)境適應(yīng)性等綜合性能，為其后續(xù)實際工程應(yīng)用與市場化推廣提供可靠的實驗依據(jù)。

　　測試設(shè)備：

　　1、核心被測件：自主研制的基于慣性致動的四足壓電移動機(jī)器人；

　　2、信號產(chǎn)生：雙通道信號發(fā)生器（提供激勵信號）；

　　3、信號放大：Aigtek的ATA-2022B高壓放大器；

　　4、數(shù)據(jù)采集：位移分辨率為1nm的激光振動傳感器（采集位移、速度信號）；

　　5、數(shù)據(jù)處理：計算機(jī)（處理采集的運(yùn)動信號）。

圖1試驗平臺實拍圖

　　實驗過程：先完成四足壓電移動機(jī)器人的加工與裝配，搭建由雙通道信號發(fā)生器、Aigtek的ATA-2022B高壓放大器、1nm位移分辨率的激光振動傳感器及計算機(jī)構(gòu)成的實驗測試平臺；隨后依次開展機(jī)器人的電壓-速度、頻率-速度、斜坡信號對稱度對輸出特性的系列測試，最后測試其在木板、大理石板、玻璃板上的移動性能并完成75g載重實驗，同時結(jié)合ComsolMultiphysics仿真結(jié)果整理分析所有實驗數(shù)據(jù)。

　　實驗結(jié)果：該四足壓電移動機(jī)器人可實現(xiàn)平面2自由度大范圍高精運(yùn)動，運(yùn)動分辨率1μm、最大運(yùn)動速度46mm/s、承載能力75g，兼具高精度、快速度、高穩(wěn)定性和強(qiáng)承載能力；同一激勵頻率下其輸出速度隨輸入電壓升高近似線性增大，相同電壓峰-峰值下存在輸出速度最大的截止頻率，50~250Hz為正常工作頻率，75%~80%為斜坡信號對稱度，且機(jī)器人在木板、大理石板、玻璃板表面均能穩(wěn)定移動，環(huán)境適應(yīng)性良好。

　　電壓放大器推薦：ATA-2022B高壓放大器

圖：ATA-2022B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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