Judantys pjezomechaniniai robotai ir jų valdymo uždaviniai

Abstract

Sumaniųjų pjezomedžiagų inžinerija ir jų praktinis taikymas sukūrė naują inovatyvią pjezomechanikos taikomojo mokslo kryptį, prie kurios plėtros labai daug prisideda ir Lietuvos mokslininkai. Straipsnio tikslas- pristatyti Lietuvos mokslininkų darbus pjezomechatronikos srityje bei pateikti pjezorobotų veikimo principus kaip taikomosios fizikos sritį aukštųjų mokymo įstaigų studentams. Straipsnyje aptariami judančių pjezomechaninių mikrorobotų kūrimo ir jų valdymo uždaviniai. Analizuojamas tiesioginis ir atvirkštinis pjezoefektai, aprašomi naujo tipo judantys pjezomechanizmai ir jų veikimo principai. Pateikiami trys pagrindiniai 2D plokštumoje judančių pjezomechanizmų tipai: judantis žiedas, cilindras ir hemisferinis įrenginys. Aprašomi mobiliųjų pjezoelektrinų mikrorobotų valdymo metodų variantai, pateikiama praktinių pjezomechanizmų taikymo pavyzdžių.

The smart piezomaterials engineering and their practical application have created an innovative dimension of piezomechanic applied science to which development contributes Lithuanian scientists. The article aims at presenting Lithuanian scientists work in the piezo mechatronics field and providing operating principles of piezoelectric robots as applied physics area for universities students. The article is designed to develop mobile piezo robots and their motion control. Direct and inverse piezo effects are analyzed and a new type of motion piezo actuators and their operating principles are described. There are three 2D plane motion piezo actuator types: motion piezoelectric ceramic ring, cylinder and hemispheric actuator. The paper describes the mobile piezoelectric microrobots control methods options and presents practical examples of the application of piezo mechanisms.