基于飞蛾触角的仿生MEMS导航传感器的设计与仿真

以飞蛾触角导航为仿生依据,通过建立其导航数学模型,利用MATLAB对该模型的导航原理进行仿真分析,结合仿生学,设计了一种新型MEMS三维角速度传感器模型,并对该传感器的加工工艺进行了设计,该传感器主要由折叠梁和坡莫合金棒组成,通过ANSYS分析,在9 V驱动电压的作用下,合金棒沿X、Y的振动幅度可达到80μm,通过理论计算,由偏航角速度产生的哥氏力为0.908×10-8N/(°·s-1),由翻滚和俯仰角速度产生的哥氏力为0.18×10-9N/(°·s-1)。

基于蜜蜂平衡棒的仿生MEMS导航传感器的设计与仿真

针对目前角速度传感器检测维数单一、体积大的缺点,以蜜蜂平衡棒为仿生模型,详细分析了平衡棒的导航原理,结合MEMS技术,设计了一种新型的三维角速度微传感器。利用ANSYS对传感器结构进行仿真、优化,得到了合适的结构尺寸,在±20 V的驱动电压下,传感器结构中的微柱体摆动幅度可达到7.04°,通过进一步理论计算得到翻滚、俯仰角速度产生的哥氏力为2.467×10-5N/(°.s-1),偏航角速度产生的哥氏力为7.58×10-7N/(°.s-1)。