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《基于飛蛾觸角的仿生MEMS導(dǎo)航傳感器的設(shè)計與仿真.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第25卷第5期傳感技術(shù)學(xué)報2012年5CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav2012DesignandSimulationofBionicMEMSNavigationSensorBasedonMoths’AntennaeTANGJun一，LIUYao，LIUJun'，GUOHao一，SHIYubo，一，ZHANGHe，WENHuanfei，ZHAORui，(1·KeyLaboratoryInstrumentationScience&DynamicMeasurement(NorthUniversityofChina)，MinistryofEducati
2、on，Taiyuan030051，China；2·ScienceandTechnologyonElectronicTest＆MeasurementLaboratory(NorthUniversityofChina)，MinistryofEducation，Taiyuan030051．China)Abstract：BasedOilbionicantennaenavigation．a(chǎn)Mathematicalmodelofnavigationwasestablished．Thenavigati0nprincipleofitsmodelwasanalyzedwithMATLAB．Combined
3、withbionics，anoveIMEMSsensormeasuringthree—dimensionalangularratewasdesigned．AfabricationprocessmethodofthenovelMEMSsensorwasDresented．Thestructureofthesensormainlycomposedoffoldedbeamsandpermalloyrod．BvANSYSanalysis．thevibrationamplitudeofthepermalloyrodalongtheXandYaxiscanreach80txm，whenthedriv
4、evoltageis9V．Throughtheoreticalcalculations，theCoriolisforcegeneratedbyazimuthrateis0．908X10N／(。．s)，andCorieIlisforceproducedbytherollandpitchrateis0．18×10N／f?！1．Keywords：bionicMEMS；3一Danglevelocitymeasurement；ANSYSanalysis：antennaeEEACC：7230M；7230Jdoi：1O．3969／j．issn．1004—1699．2012．05．001基于飛蛾觸角的
5、仿生MEMS導(dǎo)航傳感器的設(shè)計與仿真術(shù)唐軍，劉堯，劉俊，郭浩，石云波，張賀，溫渙飛，趙車}}1，2(1．中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，太原030051；2．中北大學(xué)電子測試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，太原030051)摘要：以飛蛾觸角導(dǎo)航為仿生依據(jù)．通過建立其導(dǎo)航數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB對該模型的導(dǎo)航原理進(jìn)行仿真分析，結(jié)合仿生學(xué)，設(shè)計了一種新型MEMS三維角速度傳感器模型，并對該傳感器的加工工藝進(jìn)行了設(shè)計，該傳感器主要南折疊梁和坡莫合金棒組成，通過ANSYS分析，在9V驅(qū)動電壓的作用下，合金棒沿、l，的振動幅度可達(dá)到80m，通過理論計算，由偏航角速度產(chǎn)生的哥氏力為0．908Xl0N／(
6、。·s)，由翻滾和俯仰角速度產(chǎn)生的哥氏力為0．18×10N／(。·s)。關(guān)鍵詞：仿生MEMS：三維角速度傳感器；有限元分析；飛蛾觸角中圖分類號：TP212文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—1699(2012)05—0561—05自然界的生物經(jīng)過幾十億年的進(jìn)化，使他們形低的特點(diǎn)，在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文通成了許多原理簡單、結(jié)構(gòu)精巧、性能優(yōu)異的組織與器過對飛蛾觸角導(dǎo)航的原理分析．建立觸角導(dǎo)航的數(shù)官。這些生物為人類進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新提供了豐富的靈學(xué)模型．提出了基于飛蛾觸角模型的MEMS導(dǎo)航傳感和技術(shù)參考，利用仿生學(xué)，人類通過模仿生物組織感器結(jié)構(gòu)模型．并進(jìn)行了理論計算、工藝設(shè)計與仿真與器官而發(fā)
7、明的儀器、裝置、創(chuàng)新技術(shù)等成果已經(jīng)非分析。為研制三維角速度傳感器提供一種新的思?？捎^l1-2]通過研究發(fā)現(xiàn)，飛蛾僅依靠頭上的觸路，為解決目前三維角速度檢測的導(dǎo)航系統(tǒng)_5結(jié)角能完成三維空問的導(dǎo)航l3]，這樣一種微小而又靈構(gòu)復(fù)雜、體積和質(zhì)量較大的缺點(diǎn)提供～種新的途徑。巧的器官具有如此強(qiáng)大的導(dǎo)航功能。對研究和設(shè)計1飛蛾觸角導(dǎo)航的理論模型與仿真分析具有三維導(dǎo)航的新型傳感器具有很好的借鑒作用。在微米納米技術(shù)]的快速發(fā)展下，導(dǎo)航設(shè)備開1．1觸角
