中文摘要：

本研究受到精子利用其鞭毛尾部的快速旋转摆动向前推进的启发，提出一种新型的直线微驱动器原理和实验样机。这种微驱动器可以期待有如下应用人体血管、消化道等内的医学检查和定点给药，细小复杂工业管道的检查与修复，军用、警用和科研用探测微机器人，生命科学研究中的微操作机器人等。以该驱动器为动子制成超细型微直线电机，则可以应用于微型航空航天器、精密军事武器装备、光通信网络、超精密加工、内镜诊疗微机械手等微机电系统的驱动和控制。本研究着力解决以下应用基础问题用电驱动实现的仿精子泳动的驱动机理及相应的设计关键问题，微型摆动型换能器件的研究及能量供给问题，驱动与控制系统研究，稳定性、可靠性和提高输出推力的研究。

结论摘要：

本项目针对超细直线微电机与微驱动器的开发需要而提出，研究目标是提出一种新型的仿精子运动推进机理的直线微电机，开发多种应用样机，并对其设计基础理论开展研究。研究取得的主要成果有首次提出仿生电机的概念；研究了螺旋式和摆动式水下驱动的推力产生机理；在国内首次实现IPMC换能器的实际动作；对细长薄片在液体中泳动时的流固耦合力学行为进行了分析；基于双晶压电片研制出微型直线驱动器；研制出自激励驱动的纵向伸缩和近似行波两种直线驱动器；研究了多种利用大幅波动和分布式驱动实现推进的超细直线电机方案；研制出能产生摆动运动的微型电磁驱动器；提出了压电双晶片末端振幅最大化、针尖放大效应、振动模态频率简并的结构优化设计等一些关键技术理论；首次提出一种新型的平面电机；首次创造性的提出在有限直线段实现近似行波驱动的方案，研制出了3种不同结构形式的仿精子超细直线微电机的原理样机；提出了微小对象物振动模态实验可视化方法和相关实验技术。按原订计划完成了项目研究的全部工作。