应用案例

【概述】

2025年东北大学研究团队发布论文《Fast-Moving and Highly Adaptable Hollow Piezoelectric Miniature Robot》；研究中使用Aigtek安泰ATA-62082功率放大器，搭建微型压电机器人性能测试平台。单能源输入多运动输出的模式使机器人能够平衡速度和适应性的需求。在振动模式下，HPMR可以以高达12.3 BL s−1的速度运行。并实现0.3 μm的位移分辨率。在锥形转子组件之后，转子可以以890 rpm的速度运行，位移分辨率达到了7.28 mrad。在旋转模式下，机器人展示了其在amphibiously移动、承载负载、在粗糙度变化的表面上运行、跨越障碍物和抵抗冲击等方面的多任务处理能力。结果表明，HPMR能够实现快速、高分辨率的移动，并具有高适应性，为在现实世界中使用它进行移动检测任务开辟了可能性。

实验名称：微型压电机器人的振动性能测试

研究方向：微型机器人

实验内容：设计并搭建微型压电机器人性能测试平台，通过激励信号驱动，研究与分析其振动特性。

测试设备：NI采集卡，ATA-62082功率放大器，激光位移传感器等等。

实验过程：

图1：实验测试系统装置图

对所制造的样机进行了振动响应测试。实验装置如附图1所示，主要包括PC、数据采集卡、功率放大器和激光位移采集系统。实验过程中，数据采集卡产生正弦电压信号，经功率放大器放大后激励PZT元件。激光位移采集系统采集样机的振动位移，控制器和PC负责接收并处理激光头返回的数据。

实验结果：

图2：实验结果

将相位差为90°、激励频率为10.8kHz、振幅为100Vp-p的两组正弦信号施加于PZT元件。激光头测量样机上一点沿y和z方向的位移，结果如附图2(a)-(b)所示。附图2(c)展示了0-1ms内的振动位移，曲线呈正弦形式。具体而言，y和z方向上的振幅分别为3.19和3.33μm，相对误差为4.4%。附图2(d)显示了0-5ms的位移合成轨迹，轨迹形状近似为椭圆形。结果表明，测试结果与仿真结果吻合良好。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

1.高电压输出能力——确保PZT元件达到预设激励强度，保障振动幅值测量的有效性

2.宽频带与高线性度——精准复现相位差90°的双通道正弦激励信号，保障振动合成轨迹分析的真实性

【文献】Fast-Moving and Highly Adaptable Hollow Piezoelectric Miniature Robot

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原文链接：https://www.aigtek.com/news/4741.html