Diante do problema comum de recuo nos atuadores piezoelétricos inerciais tradicionais, foi proposta de forma criativa uma forma de conexão com dois osciladores conectados inversamente, sobre a qual foi projetado um atuador linear piezoelétrico inercial. Com base nesse método de conexão, o atuador pode trabalhar no modo de movimento “avançar-avançar”, eliminando fundamentalmente o fenômeno de recuo. Primeiramente, para melhor compreender as características de movimento do atuador, foi realizada uma análise aprofundada do princípio de movimento do atuador em condições de conexão inversa, e um modelo teórico preliminar foi estabelecido. Em seguida, este trabalho projetou e fabricou um protótipo experimental, montou um sistema de teste e realizou uma série de experimentos para investigar o desempenho de movimento do atuador sob dois modos de conexão: conexão direta (método tradicional) e conexão inversa (método proposto). Além disso, para avaliar o valor de aplicação do atuador, foi realizado um experimento simulado de injeção de medicamentos celulares utilizando embriões de peixe-zebra. Os resultados experimentais mostram que, em comparação com o modo de movimento “avançar-recuar”, no modo “avançar-avançar” o atuador pode operar sem recuo, a eficiência de conversão de energia aumentou de 2,16% para 2,60%, a velocidade de movimento aumentou de 6,08 µm/s para 7,88 µm/s, o desvio máximo foi de 0,12 µm e o desvio padrão foi de 0,0356. O atuador projetado possui alta estabilidade e eficiência de conversão de energia, e resolve completamente o problema de recuo, sendo promissor para uso em operações celulares e implantação de microeletrodos.

Atuador inercial;Fixação assimétrica;Sem recuo;Conexão inversa;Manipulação celular