谐波齿轮传动结构非常紧凑,特别适于航空和航天等尖端技术领域。申请者提出的机电集成静电谐波微型传动系统属有源传动,实现了谐波传动、静电驱动和控制系统的结构集成,更有利于实现机电传动系统的微型化;该传动系统具有结构简单、加工容易,电压调控、响应速度快和低速大扭距输出等优点。除生物医学、微型机器人和军事装备等技术领域外,尚可用于微型卫星以及小型运载火箭等尖端技术领域,具有更为广阔的应用前景。本项研究针对提出的机电集成静电谐波微型传动系统,综合应用连续体动力学理论、静电学理论以及控制理论建立了该种传动系统的机电耦合静力学、动力学和控制理论;其中包括系统驱动力矩的影响因素和影响规律分析,传动系统机电耦合动力学模型建立,系统线性振动分析,弱非线性自由振动、受迫振动和参数振动分析,机电集成静电谐波微型传动系统控制模型建立及线性、非线性PID控制特性分析;给出了该种微型传动系统的机电结构集成原理以及关键零部件的制造技术;完成了机电集成静电谐波微型传动系统的原理性试验。该项研究为机电集成静电谐波微型传动系统的设计与制造奠定了理论和技术基础。
英文主题词Electrostatic harmonic component; electromechanical integration; driving theory; Control theory; micro drive