惯性式直线致动器的工作原理简介

惯性式直线致动器通过电源驱动系统产生的周期性非对称波形（比如锯齿波），使驱动机构中的GMM棒产生快速伸长（惯性驱动力较大）和缓慢收缩（惯性驱动力力较小）的变形，通过两个运动方向的不同惯性驱动力，与摩擦力相配合，实现驱动机构单向步进式运动。

惯性式直线致动器的工作原理和驱动信号如图4－1所示，图中左侧为惯性式直线致动器工作原理示意图，图中GMM棒的两端分别与两个质量块相连，质量块A和质量块B的质量分别为m1和m2，且m1＞m2；图中右侧为锯齿波驱动电压信号。

惯性式直线致动器的工作过程：

（1）驱动线圈未上电时，GMM棒和两个质量块都处于初始静止状态，如图4－1（a）所示。

（2）驱动线圈快速上电（驱动信号a→b），磁场强度快速增大，GMM棒瞬间伸长，推动质量块A向左移动Δy，同时推动质量块B反方向移动Δy′，由于m1＞m2，所以Δy＜Δy′，如图4－1（b）所示。(www.xing528.com)

（3）驱动线圈的电压缓慢下降（驱动信号b→c），GMM棒在不断减小的磁场强度下逐渐收缩，由于m1＞m2，质量块A的最大静摩擦力大于质量块B的最大静摩擦力，质量块A在静摩擦力的作用下保持静止，质量块B在GMM棒收缩力的作用下向左移动，逐渐恢复到初始状态，如图4－1（c）所示。

图4-1　惯性式直线致动器的工作原理和驱动信号

以上三个步骤为一个工作周期，GMM棒完成一次伸缩过程，惯性式致动器向左移动位移Δy。在周期性锯齿波信号的激励下，系统不断重复以上步骤，可以实现步进式的直线运动。