微型机器人驱动技术发展综述.pdf

微 电机 中图分类号：TM301．2 文献标志码：A 文章编号：1001-6848(2009)08—0088-03 微型机器人驱动技术发展综述 嵇 萍 ，刘泗岩 (1．江苏海事职业技术学院 电气工程系，南京 210017；2．南京航空航天大学 机电学院，南京 210016) 摘 要：驱动技术是研制微型机器人的关键。介绍了国内外微型机器入驱动技术的必威体育精装版研究成 果；根据能量供应方式进行分类。总结了各种驱动技术的工作原理及其特点，最后指出了微型 机器人驱动技术的发展方向。 关键词：微型机器人；驱动技术；发展 Overview ofM icro-robotDrivingTechnology JIPing，LIU Si—yan (1．JiangsuMaritimeInstitute，ElectricalEngineeringDepartment， Nanjing210017；2．NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics， CollegeofMechanicalnadElectronics，Nanjing210016，China) Abstract：Drivingtechnologyiscriticalfordevelopingamicro-robot．Thispaperdescribedthelatestde— velopmentoutputofmicro—robotdrivingtechnology．Summarizedtheprinciplesofvariousdrivingtechnol— ogyandeneryg supplyingmethods，pointedouttheproblemsofnowadaysdrivingtechnoloyg ．Atlast， thefutureprospectsofmicro-robotdrivingtechnologyareviewed． KeyW ords：Micro-robot；Drivingtechnology；Development 台功率为 10w 的电机驱动，通过齿轮箱减速输出 微驱动技术的分类与特点 4N·m的扭矩。微 电机驱动可满足微型机器人 自主 随着MEMS技术的迅速发展，能够进入狭窄 性要求，承载力大，可控性、适应性强，但 由于 空间工作的微型机器人已成为国内外的研究热点。 系统复杂，不利于机器人进一步微型化 。 微型机器人具有体积小、响应快、能耗低等特点， 2)压电陶瓷驱动 在生物医学、航空航天、军事、工业生产、水下 日本Fukuda等人利用压电陶瓷 (PZT)作驱动 作业、极端危险场所等场合具有广泛 的应用 器研制了一种具有 2自由度的双鳍微机器人H]。 前景 。 该机器人具有两条腿，每条腿上带有双鳍，双鳍 1．1 有缆驱动 之问具有一定的角度；在不同的驱动频率下，每 有缆驱动技术的优点是能量供应方便而充足， 条腿能产生向前或向后的运动；当调节驱动频率 但对于应用在细小管道和狭小空间等特殊环境下 驱动两条腿的运动方向相反并产生不同的推力时， 的微型机器人，如果采用有线方式供能，会使得 可实现微机器人的转弯。 微型机器人的运动灵活性、移动距离和行走路线 受到限制 J。 1)微伺服电机驱动 新西兰的坎特伯雷大学以竹节虫为生物模拟 对象，研制成功了一种微型伺服 电机驱动的Ham． 1et仿昆虫六足步行机器人_3J，如图1所示。该六 足机器人共有6条三关节的步行足，单个关节由一