ИНСПЕКЦИОННЫЕ РОБОТЫ С ПЬЕЗОПРИВОДОМ: МОДЕЛИРОВАНИЕ, СИМУЛЯЦИЯ, ОПЫТНЫЕ ОБРАЗЦЫ // INSPECTION ROBOTS WITH PIEZO ACTUATORS: MODELING, SIMULATION AND PROTOTYPES

Models, simulations and experimental setups of resonant inspection robots are presented. The goal is to show ways to cope with the new requirements and to use the given chances to create novel mobile robots. For the creation of a directed motion the vibration behavior of simple beams and plates is used. It is possible to design robots for 2-dimesnional locomotion which are characterized by a light weight, small size, relative simple design and the ability to create controllable motion using only one actuator. Different types of actuators for micro robots are presented and compared. Furthermore the dynamical behavior of a piezoelectric bending actuator under elastic boundary conditions is investigated and a model for the motion of the locomotion-generating limbs is presented. The comparison with experiments and prototypes shows that the results of the analytical and computational models agree Приведены конструкции, представляющие собой симуляции и экспериментальные модели инспекционных микророботов, работающих на основе резонансных колебаний. Использование разработанных подвижных систем позволит создать микророботы, соответствующие новым требованиям разработчиков. Для создания направленного движения инспекционных микророботов используются вибрационные колебания балки на опорах и пластин. Показана возможность создания резонансных инспекционных роботов для двумерного движения и контроля, которые будут иметь небольшой вес, маленькие размеры и относительно несложный дизайн. Измерение параметров резонанса позволяет получить информацию о характерных особенностях опорной исследуемой поверхности Управляемое движение и контроль осуществляется за счет активации только одного элемента микроробота. Сравниваются различные типы механизмов для микророботов; представлены результаты исследования динамических свойства пьезоэлектрического механизма изгиба пластин в границах упругой зоны. Представлена модель движения, порождаемого ножками робота.