形状记忆合金驱动器的研究现状及展望

・机械研究与应用・２０１３年第６期（第２６卷，总第１２８期）　综　述　形状记忆合金驱动器的研究现状及展望　徐小兵　，邓荆江　，　（１．长江大学机械工程学院，湖北荆州４３４０２３；２．江汉石油管理局技术监督处，湖北潜江４３３１２４）　摘要：形状记忆合金是一种新型智能材料，具有大的磁致应变、驱动迅速、驱动力大、能够精确控制等优点，有望成为　新一代驱动与传感材料。主要类比了传统温控形状记忆合金和新型磁控形状记忆合金的区别，综述了它们的工作原　理及在驱动器方面的应用，对它们在驱动器方面的研究进行了总结和展望。　关键词：智能材料；形状记忆合金；驱动器　中图分类号：ＴＦ６４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００７—４４１４（２０１３）０６—０１８７—０４　Ｒｅｃｅｎｔ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙｓ　ＸＵ　Ｘｉａｏ－ｂｉｎ　．ＤＥＮＧ　Ｊｉｎｇ－ｊｉａｎｇ。’　（　．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｗｅ￣ｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ　Ｈｕｂｅｉ　４３００８１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｊｉａｎｇｈａｎ　Ｏｉｌ　Ｆｉｅｌｄ，Ｑｉａｎｊｉａｎｇ　Ｈｕｂｅｉ　４３３１２４，Ｃｈｉａ）ｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｔｒａｉｎ，ｈｕｇｅ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｆｏｒｃｅ，ｆａｓｔ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｂｅ　ｐｒｅｃｉｓｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ，ＳＯ　ｉｔ　ｉｓ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ａ　ｎｅｗ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｃｔｕａｔｏｒ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｈａｐｅ　ｍｅｍｏｒｙ　ａｌｌｏｙ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈａｐｅ　ｍｅｍｏｒｙ　ａｌｌｏｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ａｃｔｕａｔｏｒ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈａｐｅ　ｍｅｍｏｒｙ　ａｌｌｏｙ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｔｏｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉｌ；Ｓｈａａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ（ＳＭＡ）；ａｃｔｕａｔｏｒ　１　前言　Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ，ＭＳＭＡ）。　形状记忆合金是一种兼有感知和驱动功能的新　型功能材料，具有形状记忆效应、超弹性效应、高阻尼　特性、抗疲劳效应、很好的抗腐蚀能力以及生物相容　温控形状记忆合金是通过温度的变化诱发马氏体相　和母相之间的可逆相变实现形状记忆功能的，它具　有较大的可逆恢复应变和大的恢复力；而磁控形　状记忆合金则是通过外加应力场和磁场诱发马氏　体相变而产生形状记忆效应，它同时兼有大恢复　应变、大输出应力、高响应频率和可精确控制的优　良特性［５－８］。形状记忆合金与其他材料的性能对　照表如表１所列。　性等优点，在航空、航天、工程、医学、驱动器的感知和　驱动等领域得到了广泛的应用　１－４］。　目前在驱动器的基础研究和应用开发研究方面，　最常用的形状记忆合金分别是：温控形状记忆合金　（Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ，ＳＭＡ）和磁控形状记忆合金（　表１　形状记忆合金与其他材料性能对照表　２　ＳＭＡ驱动器的工作原理及应用　２．１　ＳＭＡ驱动器的工作原理　态下使ＳＭＡ元件发生变形，在升温的过程中通过形　状记忆效应对外输出位移并做功。　一ＳＭＡ驱动器是一种利用ＳＭＡ的形状记忆效应　和高温相和低温相相互转变过程中产生的变形对外　种典型的温控形状记忆合金驱动器的工作原　理如图２所示　加　。驱动元件采用ＮｉＴｉ合金，将其　做成螺旋弹簧形式。低温时母相转变为马氏体相，形　做功的自动化装置。其工作实质是：在低温马氏体状　收稿日期：２０１３—１０—２９　作者简介：徐小兵（１９６２一），男，浙江金华人，教授（博士），主要从事石油机械设计、安全检测评价及模具设计与制造方面的研究工作。　・１８７・　综　述　２０１３年第６期（第２６卷，总第１２８期）・机械研究与应用・　状记忆合金弹簧变软，由于气体压力的作用，形状记　忆合金弹簧被压缩，关闭阀门。温度上升到室温时，　形状记忆合金弹簧中的马氏体逆相变为母相，产生较　大的形状恢复力，克服气体压力，使形状记忆合金弹　簧伸长，打开阀门【１２－１４１。　２．２温控形状记忆合金驱动器的应用　在应用研究方面比较常见的ＳＭＡ驱动器是单程　驱动器和双程驱动器：单程驱动器结构简单、可靠性　好，但不能实现往复运动；而双程驱动器无需外力的　干预，系统自身可以自动实现往复运动。因此工程应　用中比较常用的是双程驱动器。而双程ＳＭＡ驱动器　按照所用偏置元件的不同分为差动式双程ＳＭＡ驱动　器和偏动式双程ＳＭＡ驱动器两类。下面主要介绍这　两种典型的ＳＭＡ驱动器　。　第一种：差动式双程ＳＭＡ驱动器。它是利用两　个以上ＳＭＡ元件组合而成实现双程动作特性的。它　的工作原理如图３（ａ）所示。差动式驱动器的两侧都　用ＳＭＡ元件，当对一侧ＳＭＡ加热而对另一侧的ＳＭＡ　冷却时，由于两根ＳＭＡ作用于驱动器的合力作用而　使驱动器向一侧旋转。同理，反向加热和冷却时，驱　动器可以向相反方向旋转。差动式驱动器要比偏动　式驱动器控制复杂，因为要对两侧的ＳＭＡ弹簧分别　加热和冷却　”ｊ。　第二种：偏动式双程ＳＭＡ驱动器，它是利用单程　ＳＭＡ元件和其它部件组合在一起实现双程动作的。　它的工作原理如图３（ｂ）所示。偏动式驱动器的两　侧，一根为ＳＭＡ，另外一根为普通弹簧，加热ＳＭＡ即　输出偏置力，ＳＭＡ和弹簧作用于驱动器的合力使驱　动器向ＳＭＡ一侧偏转。当对ＳＭＡ进行冷却时，驱动　器将向普通弹簧一侧偏转¨　。　锄　誓　（Ｂ）差动式　（ｂ）偏动式　图２微型阀结构图ｍ　图３双程ＳＭＡ驱动器　３　ＭＳＭＡ驱动器的工作原理及应用　３．１磁控形状记忆合金驱动器的工作原理　ＭＳＭＡ驱动器是一种利用ＭＳＭＡ的奥氏体相在　外加磁场的作用下产生马氏体相而发生形状的改变，　通过改变温度或去掉磁场的方式经逆相变恢复到原　・１８８・　来的奥氏体相，同时产生较大的回复力，从而对外做　功的自动化装置　川。　一种典型的磁控形状记忆合金驱动器的工作原　理如图４所示。图中磁场由电磁铁产生，磁场大小与　方向可通过调节电磁铁励磁绕组的电流控制。当励　磁绕组里有电流通过时，电磁铁产生垂直于ＭＳＭＡ　元件的磁场，则ＭＳＭＡ元件在磁场的作用下发生伸　长变形。磁场去掉以后，ＭＳＭＡ元件保持变形后的形　状不变，此时通过加在ＭＳＭＡ元件上的弹簧压力使　其恢复变形，从而实现驱动功能　引。　铁　图４磁控形状记忆合金驱动器的工作原理　３．２磁控形状记忆合金驱动器的应用　目前国外如芬兰的ＡｄａｐｔａＭａｔ公司已将ＮｉＭｎＧａ　合金作为驱动材料应用于驱动器的制造中　Ｊ。国内　也有对ＭＳＭＡ驱动器的开发和研究作了大量工作　的，如大连理工大学、华中科技大学、沈阳工业大学　等。下面主要介绍沈阳工业大学研究的三种典型的　ＭＳＭＡ驱动器。　第一种：根据仿生学蠕动原理将ＭＳＭＡ小步距　的位移连续累加形成所需的大行程的驱动器即蠕动　型直线驱动器如图５所示　。将ＭＳＭ材料固定　在一个长型槽内，一连杆与其相连，连杆带一弹簧，移　动轴左右分别装设一夹钳，两夹钳分别固定在底座和　连杆上。它的工作原理为：欲使移动轴向右移动，在　施加磁场前，先将左夹钳松开而右夹钳夹紧。当施加　外磁场之后，由于移动轴被右夹钳夹紧，ＭＳＭ在磁场　作用下沿水平方向向右伸长，带动移动轴向右移动。　在去掉磁场前，使左夹钳夹紧而右夹钳松开，当磁场　去掉后，因轴被左夹钳夹住，ＭＳＭ在弹簧作用下收缩　恢复原形，相当于驱动器移动轴向右移动一步，重复　上述操作，直线驱动器便可连续运动，改变左右夹钳　控制顺序便可使其反向运动　。　第二种：根据带恢复弹簧的ＭＳＭＡ驱动器磁场　励磁功率大、恢复弹簧压力不易调整和ＭＳＭＡ变形　受温度影响比较大的等缺点，研制了一种差动式ＭＳ－　ＭＡ驱动器如图６所示　。两块相同的永磁体用　来产生偏置磁场，左右两侧相同的励磁线圈用来控制　磁场。它的工作原理为：当励磁线圈的电流为零时，　～ｑｎ　ｎ¨，　・机械研究与应用・２０１３年第６期（第２６卷，总第１２８期）　综　述　通过上下两块ＭＳＭ元件的磁场都仅有永磁体产生，　而两块永磁体是一样的，产生的磁场大小也应该相　同，所以处于两块ＭＳＭ元件中间的连杆停在中间位　置。当励磁线圈里有电流通过时，由励磁线圈产生的　磁场将在增强通过一个ＭＳＭ元件的磁场的同时削弱　通过另一个ＭＳＭ元件磁场。当通过上下两块ＭＳＭ　元件的磁场大小不一样时，ＭＳＭ元件的变形也不一　样，连杆随之发生偏移。ＭＳＭ驱动器连杆的位置可　以通过改变励磁电流的幅值与方向来控制［３０－３２］。　第三种：在差动式ＭＳＭＡ直线驱动器的基础上，　研制了一种旋转式ＭＳＭＡ驱动器如图７所示　’］。它　是一种通过超越离合器将ＭＳＭＡ元件产生的直线运　动变为旋转运动的驱动器，在永磁体偏置磁场基础　上，通过改变控制磁场励磁电流的大小和频率可实现　转速控制。　此在设计驱动器时，为了达到理想的响应速率，需要　研究更便捷的冷却方法。　（２）温控形状记忆合金驱动器的动作是依靠温　度变化而实现的，如果只依靠环境温度的变化，温控　形状记忆合金驱动器的应用范围将很有限。因此需　要考虑其他的加热方式来提高它的使用范围和使用　价值。　（３）磁控形状记忆合金的某些特性还不够理想，　尤其是工作温度范围太窄，在材料理论和应用方面还　需进行深入的研究和探讨。　（４）为了满足ＳＭＡ驱动器在实际应用中准确控　制和快速响应的要求，需设计一种控制精度好并且驱　动频率高的控制方法。　（５）对于ＭＳＭＡ的传感器特性进行更加系统的　研究，为今后ＭＳＭＡ应用于自传感执行器中提供理　论指导。　参考文献：　［１］Ｌａｎｇｅｒ　Ｒ　Ｓ，Ｌｅｎｄｌｅｉｎ　Ａ．Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　Ｓｕｔｕｒｅｓ：Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　８，３０３，６２５［Ｐ］．２０１２．　［２］ＭｃＭａｈｏｎ　Ｒ　Ｅ，Ｍａ　Ｊ，Ｖｅｒｋｈｏｔｕｒｏｖ　Ｓ　Ｖ，ｅｔ　ａ１．Ａ　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ　Ａｎｄ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ｎｉｃｋｅｌ—Ｔｉｔａｎｉｕｍ　Ａｎｄ　Ｔｉｔａｎｉｕｍ—Ｎｉｏｂｉｕｍ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ　Ｂｉｏｍａｔｅ－　ｒｉｌａｉａ，２０１２，８（７）：２８６３—２８７０．　［３］ＨｕａｎｇＷＭ，ＳｏｎｇＣ　Ｌ，Ｆｕ　Ｙ　Ｑ，ｅｔ　ａ１．ＳｈａｐｉｎｇＴｉｓｓｕｅ　ｗｉｔｈ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｄｒｕｇ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｒｅｖｉｅｗｓ，２０１３，６５（４）：　５ｌ５－５３５．　［４］Ｓｍｉｌａｅｋ　Ｊ　Ｌ，Ｇａｒｇ　Ａ，Ｒｏｇｅｒｓ　Ｒ　Ｂ，ｅｔ　ａ１．Ｏｘｉｄｅ　Ｓｃａｌｅｓ　Ｆｏｒｍｅｄ　ｏｎ　ＮｉＴｉ　ａｎｄ　ＮｉＰｔＴｉ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍａｔｅ－　ｒｉｌａｓ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　Ａ，２０１２，４３（７）：２３２５—２３４１．　［５］Ｙｕ　Ｃ，Ｃｈｅｎ　Ｋ　Ｓ，Ｆｕ　Ｓ　Ｇ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｌａ　Ｄｒｉｖｅ　Ｓｅｒｖｏ　Ｖａｌｖｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＳＭＡ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉｌａｓ，２０１３，２７１：８５８—　８６２．　［６］Ｃａｐｅｌｌａ　Ａ，Ｍａｉｌｅｒ　Ｓ，Ｏｔｔｏ　Ｆ．Ａ　Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ＭＳＭＡ［Ｊ］．　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１２，１４（８）：５９４—６００．　［７］　Ｂｅｌｅｆａｎｔ—Ｍｉｌｌｅｒ　Ｈ．Ｓｐｅｃｉｉｆｃ　Ｐａｎｉｃｌｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ＭＳ—　ＭＡ—ｉｎｄｕｃｅｄ　ＳｔｒａＪｉｇｈｔｈｅａｄ　Ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ　ｉｎ　Ｒｉｃｅ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｇｒｏｗｔｈ　Ｒｅｇｕ－　ｌａｔｉｏｎ，２０１２，６６（３）：２５５—２６４．　［８］　Ｚｈｏｕ　Ｍ，Ｗａｎｇ　Ｓ，Ｇａｏ　Ｗ．Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｋｒａｓｎｏｓｅｌ　ｓｋｉｉ—Ｐｏｋｒｏｖｓｋｉｉ　Ｍｏｄｅｌ　［Ｊ］．Ｔｈｅ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｗｏｒｌｄ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１３，２２（８）：１１７－１２１．　［９］　王文洪．ＮｉＭｎＧａ合金的结构、磁性和单晶应用功能的研究　［Ｄ］．北京：中国科学院物理研究所，２００２．　［１０］米智楠，钱晋武，龚振邦，等．形状记忆合金微型阀的研制　［Ｊ］．机床与液压，２００１，１（１）：２０—２１．　［１１］　施晓明，鄂世举，曹建波，等．一种气动微阀的驱动材料特性　研究［Ｊ］．液压与气动，２０１２（５）：１—５．　［１２］Ｇｕｍｍｉｎ　Ｍ　Ａ，Ｄｏｎａｋｏｗｓｋｉ　Ｗ．Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　Ａｃｔｕａｔｏｒ：Ｕ．　Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　６，７６２，５１５［Ｐ］．２００４．　［１３］Ｄｏｎａｋｏｗｓｋｉ　Ｗ　Ｊ，Ｇｕｍｍｉｎ　Ｍ　Ａ，Ｇａｉｎｅｓ　Ｇ．ＳＭＡ　ａｃｔｕａｔｏｒ　ｓａｆｅｔｙ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　６，９２８，８１２［Ｐ］．２００５．　・１８９・　综　述　［１４］　Ｙｓｏｎ　Ａ　Ｐ，Ｍｅｓｓｉｎｇｅｒ　Ｒ　Ｈ．Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　Ｌｉｎｅａｒ　Ａｃｔｕａｔｏｒ：　２０１３年第６期（第２６卷，总第１２８期）・机械研究与应用・　３９．　Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　７，４６４，５４８［Ｐ３．２００８．　　Ｇ　Ｌ．Ａｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｂａｓｅｄ　Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　ｆｏｒ　Ｌａｒｇｅ　［１５］　Ｂｒｏｗｎｅ　Ａ　Ｌ，Ｊｏｎｅｓ［２４３　Ｃｌａｅｙｓｓｅｎ　Ｆ，Ｕａｅｒｍｅｔ　Ｎ．Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｇｉｎｔａ　Ｍａｇｎｅｔｏｓｔｉｅ—ｒ　ｔｉｖｅ　ｍａｔｅｉｒａｌｓ［ｃ］．Ｈｕｂｅａ　Ｂｏｒｇｍａｎｎ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　２００２，Ｂｒｅｍｅｎ，　Ｇｅｒｍａｎｙ：２００２，１４８—１５４．　Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ　ａｎｄＲｏｔａｔｉｏｎｓ：Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　７，５４８，０１０［Ｐ］．２００９．　［１６］　Ｇｕｍｍｉｎ　Ｍ　Ａ，Ｄｏｎａｋｏｗｓｋｉ　Ｗ，Ｇａｉｎｅｓ　Ｇ　Ａ．Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　［２５］　Ｕｌｌａｋｋｏ　Ｋ．Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙｓ：ａ　Ｎｅｗ　Ａｃｔｕａｔｏｒ：Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　７，０２１，０５５［Ｐ］．２００６．　　Ｕ　Ｉ，Ｂｕｅｋｎｏｒ　Ｎ　Ｋ．Ｆｌｏｗ－ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ　Ｖａｌｖｅ　ａｎｄ　Ｏｉｌ　Ｌｅｖｅｌ　［１７］　ＵｋｐａｉＣｌｓａ￣ｏｆ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　Ｍａｔｅｉｒａｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ　ａｎｄ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．１９９６，５（３）：４０５—４０９．　Ｃｏｎｇｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｕｓｉｎｇ　Ｓａｍｅ：Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ　７，６４８，１ｌ８［Ｐ］．２０１０．　［１８］　［１９］　Ｋａｏｒｎ　Ｍ．Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　Ａｃｔｕａｔｏｒ：Ｗｉｐｏ　Ｐａｔｅｎｔ　２０１１１３５９２１　［２６］　张庆新．磁控形状记忆合金特性及其执行器应用基础研究　［Ｄ］．沈阳：沈阳工业大学，２００６．　［２７］　鲁军，王晨．磁控形状记忆合金自感知执行器初探［Ｊ］．　沈阳理工大学学报，２００８，２７（４）：４２－４５．　［２８］　王凤翔，李文君，张庆新，等．差动式磁控形状记忆合金执行　器研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００５，２５（１８）：２７－３４．　ｍｉｎａｒｙ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｓｅｌｆ—ｓｅｎｓｉｎｇ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　ｏｆ　［２９］　Ｌｕ　Ｊ．Ｗａｎｇ　Ｃ．Ａ　Ｐｒｅｌｉ［Ｐ］．２０１１．　Ｈｗａｎｇ　Ｓ，Ｈｕｎｇ　Ｓ　Ｋ，Ｔｉｎ　Ｃ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｍｏｔｉｏｎ　Ａｃｔｕａｔｏｒ：Ｕ．Ｓ．Ｐａ－　ｔｅｎｔ　７，３０９，９４６［Ｐ］．２００７．　［２Ｏ］　Ｚｈｏｕ　Ｍ，Ｇａｏ　Ｗ，Ｔｉａｎ　Ｙ．Ｈｙｂｒｉｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｐｒａｎｄｆｌ－Ｉｓｈｌｉｎｓｋｉｉ　Ｍｏｄｅｌ　Ｆｏｒ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　Ａｅｔｕａ－　ｔｏｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３（２０）：１２１４～　１２２０．　Ｍａｇｎｅｔｉｃｌａｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｙｒ　Ａｌｌｏｙ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｌｉｇｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８（４）：１３－１８．　ａ　Ｌ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　［３Ｏ］　Ｗａｎｇ　Ｆ，Ｌｕ　Ｊ，Ｘｉ［２１］　Ｓｕｏｒｓａ　Ｉ，Ｐａｇｏｕｎｉｓ　Ｅ，Ｕｌｌａｋｋｏ　Ｋ．Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｃｔｕａ—　ｔｏｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ　ａｎｄ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｍａｔｅｒｉｌｓ，ａ　２００４（２７２）：２０２９—２０３０．　ｓａ　Ｉ，Ｔｅｌｌｉｎｅｎ　Ｊ，Ｐａｇｏｕｎｉｓ　Ｅ，ｅｔ　ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　［２２］　ＳｕｏｒＭＳＭＡ　ａｃｔｕａｔｏｒｓ［Ｃ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｓｍａｒｔ　Ｍａｔｅｒｉｌｓａ　ａｎｄ　Ｎａｎｏｔｅｅｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７（６４２３２１）：７—１Ｉ．　［３１］　Ｒｉｃｃａｒｄｉ　Ｌ，Ｃｉａｃｃｉａ　Ｇ，Ｎａｓｏ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｆｏｒ　ａ　Ｍａｇ—　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｃｔｕａｔｏｒｓ［Ｃ］．Ｂｒｅｍｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ：８ｔｈ　ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎ—　ｌ　ｃｏｎｆａｅｒｅｎｃｅ　ＡＣＴＵＡＴＯＲ，２００２：１５８—１６１．　ｎｅｔｉｅ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｙｒ　ａｃｔｕａｔｏｒ［Ｃ］．ＩＦＡＣ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，２０１０：４７８—４８５．　［２３］　Ｃｏｕｃｈ　Ｒ　Ｎ，Ｃｈｏｐｒａ　Ｉ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮｉＭｎＧａ　［３２］　张庆新，王凤翔，杨静，等．一种新型ＭＳＭＡ差动式驱动器　的研究［Ｊ］．机器人，２００５，２７（５）：４６０－４６３．　Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ　Ｂａｒｓ　Ｕｎｄｅｒ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｌｏａｄｉｎｇ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｃ］．Ｓｅａｔｔｌｅ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＳＰＩＥ，２００２（４７０１）：２９一　（上接第１８６页）　轴转台轴线相交度的测量。　（１）外环轴Ｏ。时，中环轴处于０和１８０。位置，通　过测量内环轴与基准圆柱的同轴度，得出了内环轴与　中环轴的相交度误差。　参考文献：　杨连春，余海盛，等．三轴相交度的一种测量方法［Ｊ］．　［１］　王明元，宇航计测技术，２０１２，３２（２）：１５—１７．　（２）中环轴０。时，外环轴处于０和１８０。位置，通　过测量内环轴与基准圆柱的同轴度，得出了内环轴与　外环轴的相交度误差。　（３）外环轴分别处于０和１８０。位置，测量中环轴　与标准圆柱的同轴度误差，得出了外环轴与中环轴的　相交度误差。　［２］　孟祥铃，吴盛林．三轴液压仿真转台三轴相交度测试方法［Ｊ］．　中国惯性技术学报，２００４，１２（４）：７Ｏ一７３．　［３］　王振亚，张庆春．基于ＣＣＤ的三轴转台轴线相交度测量［Ｊ］．制　造业自动化，２０１１，３３（７）：９７—１００．　［４］　郭益德．两种轴线相交度测量方法的比较［Ｊ］．航空精密制造技　术，２００５，４１（４）：２１—２３．　［５］　王明元．三轴相交度的一种测量方法［Ｊ］．航空计测技术，２００２，　３０（６）：８－１０．　（４）对误差进行了综合，并进行了测试误差分　析。用百分表、水平仪及基准圆柱测量三轴台的相交　度误差，测量不确定度可达到０．０２　ｍｌＴｌｏ　［６］　张庆春，梁迎春，张先彤，等．三轴转台轴系相交度误差测量方　法的研究［Ｊ］．中国惯性技术学报，１９９６，４（３）：８０－８２．