Piezoelectric hybrid actuation mode to improve speeds in cross-scale micromanipulations

比例(比率) 模式(计算机接口) 压电 声学 材料科学 汽车工程 结构工程 环境科学 计算机科学 工程类 物理 量子力学 操作系统
作者
Hongpeng Yu,Jie Deng,Yingxiang Liu,Yingzhi Wang
出处
期刊:International Journal of Mechanical Sciences [Elsevier BV]
卷期号:240: 107943-107943 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.ijmecsci.2022.107943
摘要

Piezoelectric precision actuators are powerful tools used to explore and reform the microworld. A large number of achievements have emerged to promote their progress. However, most of them only focus on high accuracies and large workspaces, but ignore the roles of fast speeds for high working efficiencies and wide application fields. Inspired by the wobbling and jumping gaits of the cricket, a hybrid actuation mode for piezoelectric actuators is proposed to improve speeds in cross-scale micromanipulations. After solving three key problems of physical design, operation method and control strategy, this idea is verified with FEM simulations and theoretical models. The experiments indicate that the hybrid mode increases the speed by about 300% over the conventional walking mode, and the maximum speed reaches about 3.9 mm/s (0.16 rad/s). Furthermore, the resolution is as high as 3.8 nm (0.14 μrad), and the RMS positioning error is smaller than 34.2 nm in a stroke of 1 mm. With unlimited stroke, fast speed and high precision, the hybrid mode is very suitable for the accurate quick positioning in a large range. The experiment also demonstrates great potential applications in micro-nano assemblies. To sum up, the hybrid mode significantly improves the speeds of piezoelectric actuators under the premises of high accuracies and large workspaces. Besides, this mode is a universal approach, which can be easily applied on other actuators to improve speeds, so it is helpful to expand applications of piezoelectric precision actuators.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
gky完成签到,获得积分10
2秒前
笨笨梦松完成签到,获得积分10
8秒前
胡杨柳完成签到,获得积分10
9秒前
Sofia完成签到 ,获得积分0
9秒前
100完成签到,获得积分10
13秒前
兰先生完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
19秒前
21秒前
Oracle应助momo采纳,获得30
22秒前
合适的寄灵完成签到 ,获得积分10
23秒前
小绵羊发布了新的文献求助10
23秒前
Maisie完成签到 ,获得积分10
25秒前
可夫司机完成签到 ,获得积分10
25秒前
nav发布了新的文献求助10
26秒前
夜捕白日梦完成签到,获得积分10
30秒前
犹豫的忆枫完成签到,获得积分10
31秒前
nan完成签到,获得积分10
33秒前
冰冰完成签到 ,获得积分10
33秒前
豪豪完成签到,获得积分10
34秒前
zjkzh完成签到 ,获得积分10
35秒前
skysleeper完成签到,获得积分10
35秒前
song完成签到 ,获得积分10
36秒前
科研通AI5应助cs采纳,获得10
37秒前
小龙发布了新的文献求助10
41秒前
归尘完成签到,获得积分10
43秒前
清风完成签到 ,获得积分10
44秒前
虞无声发布了新的文献求助50
44秒前
45秒前
Lyue完成签到,获得积分10
49秒前
cs发布了新的文献求助10
50秒前
追寻凌晴完成签到,获得积分10
52秒前
风中琦完成签到 ,获得积分10
53秒前
十七完成签到 ,获得积分10
55秒前
跳跃的冷卉完成签到 ,获得积分10
58秒前
叼面包的数学狗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Enri完成签到,获得积分10
1分钟前
WHG完成签到,获得积分10
1分钟前
小青年儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779247
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324813
关于积分的说明 10220097
捐赠科研通 3039971
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668528
邀请新用户注册赠送积分活动 798717
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758503