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納米位移臺(tái)的慣性行走方式是什么?

納米位移臺(tái)的“慣性行走方式”是一種基于慣性原理的微納驅(qū)動(dòng)方式,常用于壓電納米位移系統(tǒng)中。它也叫做慣性驅(qū)動(dòng)(Inertial Drive),其核心思想是利用壓電材料在不同速率下產(chǎn)生的“粘-滑”效應(yīng),實(shí)現(xiàn)精密運(yùn)動(dòng)。
原理簡(jiǎn)述:
慣性行走依賴于 快速與慢速驅(qū)動(dòng)的不對(duì)稱響應(yīng):
慢速驅(qū)動(dòng)階段:壓電陶瓷緩慢伸長(zhǎng)或收縮,樣品臺(tái)或滑塊因?yàn)槟Σ亮^大,跟隨移動(dòng)。
快速驅(qū)動(dòng)階段:壓電陶瓷迅速回彈,由于加速度大,滑塊因慣性與壓電體脫離滑動(dòng)或部分脫離,保持原位或略有滑動(dòng)。
結(jié)果:整個(gè)周期下來(lái),滑塊產(chǎn)生一個(gè)凈的微小位移。
連續(xù)重復(fù)這個(gè)周期,即可形成步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)。
特點(diǎn):
無(wú)需螺桿或齒輪,適合微納尺度;
可以實(shí)現(xiàn)亞微米甚至納米級(jí)的定位精度;
常見(jiàn)于閉環(huán)或開(kāi)環(huán)壓電納米驅(qū)動(dòng)器;
驅(qū)動(dòng)方式有時(shí)也叫做“stick-slip”運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)緊湊,適合小空間環(huán)境;
能實(shí)現(xiàn)大行程與高分辨率結(jié)合;
驅(qū)動(dòng)過(guò)程無(wú)電機(jī)噪音;
耗能低,控制靈活。

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