Der Wackelmotor: ein elektrostatischer, planetarischer Armaturen-Mikroaktuator

Eine Vielzahl von Mikromotor-Konzepten wurde bewertet, wobei der Wackelmotor (WM) Ansatz einer derjenigen ist, die für eine umfassende Studie ausgewählt wurden. Verschiedene WM-Konfigurationen wurden analytisch mit Hilfe von Finite-Elemente-Methoden und geschlossenen Lösungen ausgewertet. Wichtige Leistungsmerkmale wie Stallschwingmoment und Freigeschwindigkeit wurden geschätzt, und alternative Strategien zur Motorsteuerung wurden untersucht. Fünf Motor-konfigurationen und eine Vielzahl von silikonbasierten und nicht-silikonbasierten Fertigungstechniken wurden im Detail betrachtet. In explorativen Übungen wurden Motoren mit direkter mechanischer Montage, Elektroerosion (EDM), zylindrischem photolithografischem Ätzen und Coextrusion von Metall und Kunststoff hergestellt. Der EDM-Ansatz wurde als Motoralternativ gewählt, der als experimentelles Testbett fungieren konnte. Fünfzehn EDM WMs wurden konstruiert und zu experimentellen Zwecken genutzt. Experimente, die darauf abzielten, einfache vorläufige Daten zu generieren, wurden durchgeführt, und die Ergebnisse vergleichen sich angemessen mit analytischen Studien.