中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(NS2010034)
- 作品数：8 被引量：22H指数：3
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- 相关机构：南京航空航天大学凯迈(洛阳)测控有限公司更多>>
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- 多自由度超声电机设计与应用研究被引量：1
- 2015年
- 设计了一种锥型结构的多自由度超声电机,电机定子采用单足驱动方式,利用四分区的叠层式压电陶瓷作为激励元件,在两路相位差90°的正弦信号激励下,驱动足分别产生沿X-Z平面、Y-Z平面的椭圆运动轨迹,进而驱动电机动子作直线运动。针对多自由度超声电机定子结构及实现2个自由度运动输出的要求,自行设计两自由度平台解决方案。
- 赵静毅张宏飞吴文才朱华
- 关键词：超声电机多自由度振动模态
- 应用于干涉显微镜的直线压电作动器被引量：10
- 2013年
- 提出了应用于干涉显微镜焦距调节的直线压电叠堆作动器和微动台。介绍了基于三角位移放大原理的压电作动器结构设计,利用ANSYS的APDL语言实现了对作动器钢架结构的建模,并采用Optimus中自带的差分进化算法(DE)对其结构尺寸进行了优化。制作了实验样机,激光干涉实验表明:当驱动电压信号幅值为40～100V时,作动器位移放大倍数可以达到7。最后,将设计的直线作动器作为驱动核心安装在自行设计的微动台上,然后将组成的系统用于光学干涉显微镜。实验显示,整个系统在电压为24～40V,阶梯增量电压为0.8V时,步进分辨率可达23nm,满足干涉显微镜细分干涉条纹所需要的直线位移分辨率的要求。
- 朱华曹如意菅磊
- 关键词：干涉显微镜结构优化干涉条纹
- 运用超声电机的燃油调节器活门顶杆机构
- 2011年
- 设计了一种基于超声电机的燃油调节器活门顶杆机构。该机构通过滚珠丝杆与旋转型行波超声电机(traveling-wave rotary ultrasonic motor,简称TRUM)的输出轴相连,将电机的回旋运动转化成执行元件即活门顶杆的直线运动,通过控制PSoC产生脉冲信号的个数实现了超声电机的步进驱动,可以精确调节油门的大小。针对机构的工作环境对现有的TRUM型超声电机进行了密封性改进,使其可以适用于油压工况。建立了活门顶杆的数学模型,对其进行动力学分析,并通过样机试验进行验证,得到的结果与理论分析基本一致。试验表明,该机构样机可以达到设计要求并实现纳米级的定位精度。
- 任杰芦小龙梁大志朱华
- 关键词：超声电机燃油调节器
- 步进式压电作动器的结构设计
- 2013年
- 为了将压电作动器用于光学领域,设计了一种利用压电叠堆作为驱动元件的作动器,研究了压电叠堆作动器的步进特性。首先,说明了作动器的放大效应是基于三角放大原理;然后,通过ANSYS的APDL语言实现了对原三角结构尺寸的优化;最后,用激光干涉仪测得作动器的放大倍数可以到达7,并且通过加载阶梯电压,验证了其步进精度可达22nm,实现了纳米级的定位和工作,为该款作动器在高精度显微镜上的应用打下了基础。
- 刘卫东朱华曹如意
- 关键词：结构优化
- PSoC在超声波电动机直线位移机构步进控制中的应用
- 2012年
- 介绍了PSoC技术在行波型旋转超声波电动机驱动的直线位移机构步进运动控制系统中的应用。由PSoC微处理器构成步进超声波电动机的智能控制器,PSoC内部的PWM(脉冲宽度调节器)模块发出连续方波信号,经由功率放大电路将方波信号转换成驱动超声波电动机运转所需的正弦信号,通过计数器控制中断实现信号脉冲发射,从而实现基于超声波电动机的直线位移机构的步进运动。用LabVIEW编写了相关程序和控制界面,由上位机PC端控制超声波电动机的运行状态,通过RS-232串口通信电路向PSoC发送控制命令。最后通过XL-80激光干涉仪对机构进行了位移精度测试,试验结果表明该机构运行平稳,步距固定,位移分辨率达到了6 nm,取得了理想的效果。
- 任杰朱华梁大志
- 关键词：PSOC超声波电动机脉冲发射上位机
- 多自由度超声电机优化设计及在x-y平台的应用被引量：2
- 2015年
- 为了探索和快速实现多自由度超声电机的设计及应用,提出一种锥型结构的多自由度超声电机。该电机定子采用单足驱动方式,利用四分区的叠层压电陶瓷作为激励元件,分析其产生两维直线运动的驱动机理。利用有限元软件ANSYS对电机建立参数化模型,并导入到多学科优化软件Optimus中进行全局优化求解。优化结果表明,电机多个设计目标都得以实现,最后制作实验样机并成功应用在x-y平台上。
- 朱华吴文才刘卫东潘松
- 关键词：超声电机多自由度优化设计OPTIMUS
- 多自由度超声电机驱动电路研究被引量：4
- 2014年
- 针对多自由度超声电机应用于X-Y工作平台相对复杂的逻辑电路控制要求,提出模拟式与数字式两种驱动电路解决方案,分别从信号输出原理、逻辑控制策略及并联谐振匹配方面对比研究了各自方案的特点,并在此基础上着重讨论了并联谐振匹配各参数对电路效率的影响。研究结果表明,一方面方波占空比D对抑制谐波分量,减少输入电流起着关键作用;另一方面采用数字式驱动方案,电路逻辑控制简单,易于实现快速切换,方便控制电机在平台上做复杂轨迹运动,为多自由度超声电机的推广应用提供有价值的参考依据。
- 朱华吴文才潘松菅磊
- 关键词：超声电机驱动电路多自由度并联谐振
- 机器人多指手的多目标优化抓取规划被引量：6
- 2012年
- 针对有摩擦点接触条件下的多指抓取模型,借鉴人手抓取经验,提出了接触安全裕度概念.通过修正摩擦锥约束条件,建立了具有一定接触安全裕度的非线性内力优化模型,用于求解合适的接触力.为获取最优的抓取位形,将物体位姿参数作为变量,确定接触力与多指手关节力矩的关系,基于多指手关节空间内的转角位置度和相对承载能力性能指标,建立了多指抓取的多目标优化模型.最后,以三指手抓取系统为例进行了分析求解,并利用多目标粒子群优化算法进行物体位姿规划,获取了规划模型的非劣解前沿.结果表明,该方法能在保证安全抓取条件下,有效改善多指抓取的综合性能.
- 郭语孙志峻
- 关键词：多指手抓取规划内力多目标粒子群优化
