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壓電慣性作動(dòng)器是精密裝備的關(guān)鍵技術(shù)之一，但其固有工作模式難以實(shí)現(xiàn)平滑運(yùn)動(dòng)，阻礙了大規(guī)模商業(yè)化。本文提出一種“重力輔助”壓電慣性作動(dòng)器，僅用一個(gè)激勵(lì)源即可實(shí)現(xiàn)雙向平滑驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)主動(dòng)利用壓電疊堆與柔性機(jī)構(gòu)的接觸行為，提升垂直裝配時(shí)的雙向一致性。其核心策略是：借助輔助重力平衡前向位移突增與后向回滑，同時(shí)利用定子寄生運(yùn)動(dòng)的鎖緊力調(diào)節(jié)。通過(guò)動(dòng)力學(xué)建模闡明工作機(jī)理，有限元法完成結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案可行。在重力輔助下，雙向位移線性擬合相關(guān)系數(shù)R2達(dá)0.9999，即使負(fù)載推力等效于1.35N（約為現(xiàn)有成果的3.3倍）仍能維持高精度。最大速度304.73mm/s，分辨率5.3nm。該設(shè)計(jì)尤其適用于Z自由度驅(qū)動(dòng)，已成功應(yīng)用于顯微成像系統(tǒng)。

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