能动镜中力驱动器的实现及性能测试

发布时间：2019-10-26 19:16

【摘要】：用于能动镜中的力驱动器采用直流电机作为驱动源,经减速器后利用滚珠丝杆传动加弹簧组件实现纳米级微位移,而采用丝杆副实现自锁。驱动器基于拉压力传感器实现闭环控制,高增益的PID控制器克服了机械摩擦的微动特性获得比较好的线性度。用4个力驱动器和3个刚性支撑组成了一个能动镜原型样机,光学干涉仪测量结果表明,力驱动器平均位移分辨力约为10nm、最大可变形量达±8μm、最大驱动力达±700N。实验结果证明了力驱动器应用于能动镜驱动器的可行性,为能动镜的实用化提供了实验依据。
【图文】：

干涉仪获得了实验结果。2　力驱动器组成及工作原理力驱动器的组成框图如图1所示,主要包括机械传动部分和电机控制驱动部分。因为需要产生较大的承载力,采用了直流电机作为驱动源,直流电机的旋转经过减速器后,利用滚珠丝杆进行传动,丝杠的转动使得滚珠沿螺旋滚道滚动,带动螺母轴向移动,它具有较小的摩擦力

较大的范围内稳定运行,并具有足够的控制精度。4　力驱动器性能测试首先,开发了一个力驱动器,其实物照片如图2图2力驱动器实物照片Fig.2 Photo of force actuator所示,力驱动器长275 mm,直径60 mm,重量2000 g。对于单个力驱动器的性能测试,主要进行了驱动力全程测试、驱动力可控制精度测试、力重复性、稳定性测试。实验中把传感器上部螺纹和制作的外部锁死机构紧密固定使之无绝对位移和相对位移,其试验结果如图3、图4和图5所示。图3驱动力全程测试结果Fig.3 Test results of pull or push in full range图4驱动力分辨力测试结果。(a)500步,间隔3步;(b)1000步,间隔3步;(c)2000步
【作者单位】： 中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室;中国科学院自适应光学重点实验室;
【基金】：国家863计划资助课题
【分类号】：TH751

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本文编号：2552971