微型机器人是微型电子机械系统研究的一个重要分支,是微机电系统的高层次的典型代表。研发几何尺寸为毫米级(甚至更小)的微型机器人是微机电系统领域的一个热点。形状记忆合金(SMA)由于其具有较大的输出力和输出位移而备受关注,采用SMA驱动器是机器人实现微型化的途径之一。本文研究内容如下:(1)在借鉴他人研究成果的基础上,阐述了形状记忆合金的形状记忆效应及其特殊的机械性能以及各类形状记忆合金驱动器的工作机理。提出并设计了一种偏动式双程形状记忆合金驱动器,并以此驱动器为基础研发了一种仿尺蠖式的依靠摩擦自锁方式行走的微型机器人。(2)首次提出用四连杆机构替代微型机器人的关节型腿,形成了一种新型腿,这种新型腿可以有效改变微驱动器输出力的方向;在四连杆及刚性化脚上淀积不同摩擦系数的材料,通过两者共同作用,实现了微型机器人的摩擦自锁,保证了微型机器人的前进运动。(3)用三维软件Pro/E进行建模,用有限元分析软件ANSYS对微弹性杆进行了仿真,选择了合适的曲线类型,并对其结构参数(曲率、厚度、宽厚比、截面尺寸等)进行了优化,得到了微弹性杆输出位移随输入力不同而变化的情况,分析了微弹性杆的变形与应力分布情况。(4)通过瞬态分析得到了形状记忆合金弹簧的响应时间与恢复时间;尝试性地加载了模拟形状记忆合金的随时间变化的力,用显性非线性动力分析程序对微弹性腿的简化模型进行了动态仿真。