一种压电驱动微小型机器人的运动学建模与轨迹跟踪控制

摘要

研究了一种可用于微机电系统组装、生物工程、光学工程等领域的平面移动微小型机器人。该机器人基于stick-and-slip 原理，采用平行配置的两个压电陶瓷致动器作为驱动器件，配合电磁线圈以实现在铁磁性工作表面的运动。在假设压电陶瓷致动器保持平行的条件下，详细分析了一步运动中机器人的位置、姿态的变化，得出简化的运动学模型。在此基础上，采用Lyapunov 直接法设计出轨迹跟踪控制律，并通过仿真实验予以了验证。