仿海葵三自由度旋转压电驱动器：微弧度级精度的紧凑型结构创新

来自国内的研究人员受海葵触手弯曲与体壁收缩的捕食运动启发，开发出新型三自由度旋转压电驱动器（3-DOF）。该器件通过薄壁圆环多模态振动实现Φ56 mm×8 mm紧凑结构（重26 g），融合金属基底与四象限压电陶瓷（PZT），可产生14/11/24 μrad微弧度级位移及最高317 rpm转速，在柔性电路检测和狭小空间成像中展现应用潜力，为仿生多自由度驱动技术提供新范式。

　　

海葵（Sea Anemones）通过触手弯曲与体壁收缩实现灵活捕食，这种独特运动机制激发了科研人员的灵感。基于生物运动仿生学原理，研究者设计出具有三自由度（3-DOF）旋转能力的压电驱动器（Piezoelectric Actuator）。该器件核心采用薄壁金属圆环与两组四象限环形压电陶瓷（PZT）构成，整体尺寸仅Φ56 mm×8 mm，重量26 g。

通过激发压电陶瓷的收缩模态（Contraction Mode）与弯曲模态（Bending Mode）——这与海葵的生物运动特征高度相似，驱动器可实现X/Y/Z三轴旋转。性能测试显示其转速分别达≈317/300/163 rpm，位移分辨率突破微弧度级（≈14/11/24 μrad）。在柔性印刷电路（FPC）运动控制与密闭空间图像采集中，该器件展现出卓越的微操作能力，为柔性电子器件缺陷检测与视场扫描（FOV Scanning）提供了创新解决方案。

这项研究证实：利用振动模态叠加（Mode Superposition）模拟生物运动，能实现高性能多自由度驱动。该成果为机器人精密操控与微型电子系统装配领域提供了新的仿生设计思路。