Para responder a las demandas en el campo de la microoperación y el microensamblaje que requieren largos recorridos, alta precisión, respuesta rápida y sujeción de traslación, se adoptó un mecanismo flexible actuado por una sola lámina de fibra piezoeléctrica para lograr una conducción simétrica de adhesión-deslizamiento, diseñando así un micro-abridor a través de escalas que combina un recorrido macro a nivel de centímetros, resolución nanométrica y traslación de doble brazo. Las patas flexibles del actuador delgado pueden almacenar y liberar energía potencial elástica, y pueden usar la recuperación elástica para equilibrar la fuerza de fricción inversa, suprimiendo así el retroceso por adhesión y deslizamiento. El paso de movimiento accionado por fibra piezoeléctrica es grande, permitiendo que el micro-abridor logre movimientos rápidos con conducción a baja frecuencia, reduciendo el desgaste por fricción. Se estableció un modelo estático de la unidad de accionamiento flexible mediante el método de elementos finitos y se realizó análisis de simulación para el desplazamiento de salida y la frecuencia natural. Finalmente, se construyó un sistema experimental para verificar el rendimiento relacionado. Los resultados experimentales muestran que durante el movimiento de un solo paso del micro-abridor de adhesión-deslizamiento, los desplazamientos de salida bajo voltajes de accionamiento de 400, 600 y 800 V fueron 52.31, 82.86 y 124.68 μm respectivamente, con una resolución de movimiento de 9.6 nm; durante el movimiento continuo, el desplazamiento de un solo paso bajo voltajes de 400~800 V puede alcanzar 163.35 μm, con una resolución de paso de 7.8 nm y un recorrido de sujeción de 14.4 mm; además, el micro-abridor diseñado puede alcanzar una velocidad de movimiento de 1.25 mm/s a una baja frecuencia de accionamiento de 5 Hz, con una fuerza de sujeción de 0 a 167 mN bajo un voltaje de onda trapezoidal de 600 V. Las pruebas experimentales verificaron la efectividad y el rendimiento de salida del micro-abridor diseñado.

sistemas de microoperación; accionamiento piezoeléctrico; movimiento adhesivo-deslizante; mecanismo flexible; micro-abridor