压电驱动装置由于分辨率高、响应快速、抗电磁干扰等特点,在航空航天、芯片制造、精密加工等领域,受到了国内外研究人员的关注。随着定位精度、负载能力和输出速度等性能的提高,压电驱动装置的应用场景得到进一步扩展。压电驱动装置具有的回退现象却限制着输出性能的提升。抑制回退现象、提高压电驱动装置性能成为需要进一步解决的问题。本文依据压电驱动技术的基础理论,分析多种类型的压电驱动精密定位装置,并且针对压电驱动装置的回退现象,设计了一种能够抑制回退的主动锁紧式粘滑直线压电驱动装置。在粘滑型压电驱动装置基础上,采用一组锁紧机构实现对滑块的主动锁紧功能。当滑块产生回退运动时,锁紧机构在滑块上施加与滑块运动相反的摩擦力,达到对回退运动的抑制效果。基于对压电驱动装置回退现象的研究,研制了试验样机,主要由基座、调整平台、滑动轨道、固定基板、驱动机构和锁紧机构组成。采用有限元法和柔度矩阵法,优化了压电驱动装置的结构,并构建了动力学模型,模拟压电驱动装置的输出特性,为后续试验提供了参考。为了验证试验样机抑制回退运动的效果,进一步探究试验样机的输出特性。搭建试验平台并分别进行了单定子对照试验和压电驱动装置整体试验,分析压电驱动装置的位移、频率、负载等输出特性。试验结果表明,该压电驱动装置可以有效地抑制回退运动。同时,该装置输出速度和负载能力也得到了一定程度的提高。在输入电压100 V和输入频率10 Hz的条件下,压电驱动装置的输出速度为43.5μm/s,水平负载能力为160 g;最大输出速度可达2262μm/s。在相同条件下,仅驱动机构单独工作时,回退率为58%;压电驱动装置整体工作时,回退率为0%,具有明显的抑制回退效果。本文设计的一种主动锁紧式粘滑直线压电驱动装置,通过锁紧机构对滑块的摩擦作用,有效地抑制了回退运动,对于提高压电驱动装置的输出效率和输出速度方面有一定的参考价值,对压电精密定位的研究有一定的推动意义。