實(shí)驗(yàn)名稱：微型壓電機(jī)器人的振動(dòng)性能測(cè)試

研究方向：微型機(jī)器人

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：設(shè)計(jì)并搭建微型壓電機(jī)器人性能測(cè)試平臺(tái)，通過激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，研究與分析其振動(dòng)特性。

測(cè)試設(shè)備：NI采集卡，ATA-62082功率放大器，激光位移傳感器等等。

實(shí)驗(yàn)過程：

圖1：實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)裝置圖

對(duì)所制造的樣機(jī)進(jìn)行了振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)裝置如附圖1所示，主要包括PC、數(shù)據(jù)采集卡、功率放大器和激光位移采集系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生正弦電壓信號(hào)，經(jīng)功率放大器放大后激勵(lì)PZT元件。激光位移采集系統(tǒng)采集樣機(jī)的振動(dòng)位移，控制器和PC負(fù)責(zé)接收并處理激光頭返回的數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將相位差為90°、激勵(lì)頻率為10.8kHz、振幅為100Vp-p的兩組正弦信號(hào)施加于PZT元件。激光頭測(cè)量樣機(jī)上一點(diǎn)沿y和z方向的位移，結(jié)果如附圖2(a)-(b)所示。附圖2(c)展示了0-1ms內(nèi)的振動(dòng)位移，曲線呈正弦形式。具體而言，y和z方向上的振幅分別為3.19和3.33μm，相對(duì)誤差為4.4%。附圖2(d)顯示了0-5ms的位移合成軌跡，軌跡形狀近似為橢圓形。結(jié)果表明，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。

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審核編輯 黃宇