HANDLING EXPERIMENTS FOR MINI－WALKING MACHINES MADE OF PIEZOELECTRIC MATERIALS

Abstract

微小機電系統（MEMS）已經應用在許多領域，例如：精確操縱和控制系統、醫學方面 的量測儀器、汽車的安全氣囊和防銷死煞車系統的感測器和導航系統等。在某些情況 下，如：渦輪增壓引擎和管路，因為空間太狹小，以致人員無法到達執行偵測和維修 任務。小型機器手臂或小型步行機器可以克服這些問題。本研究旨在發展長、寬、高 均為一公分左右的小型壓電步行機器。首先使用振動分析法求其自然頻率的解析解， 再利用有限元素法分析其共振頻率及模態形狀，實驗量測得到的自然頻率分佈與解析 解、有限元素解吻合。此外，實驗過程中發現在某個共振頻率下，小型壓電步行機器 呈現最快的步行速度，而在其它的共振頻率下可以改變其步行方向。最後，驅使本研 究製作的三種不同尺寸但相同形狀的小型步行機械沿著指定的軌跡行走，觀察其實際 步行軌跡，並檢討其性能。