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第1章 绪论1

1.1 执行器与微执行器1

1.1.1 执行器2

1.1.2 微执行器3

1.2 微执行器的主要特点4

1.3 微执行器的主要加工技术5

1.3.1 体微加工技术6

1.3.2 表面微加工技术8

1.3.3 高深宽比微加工技术9

1.3.4 组封装技术12

1.4 微执行器的现状和发展前景13

第2章 电磁型微马达17

2.1 前言17

2.2 磁的基本知识18

2.2.1 磁感应强度19

2.2.2 磁通20

2.2.3 磁介质20

2.2.5 电流的磁效应22

2.2.4 磁场强度22

2.3 永磁材料23

2.3.1 永磁材料的磁滞回线24

2.3.2 磁钢特性的主要参数25

2.4 直流无刷微马达27

2.4.1 基本原理27

2.4.2 直流无刷马达基本结构29

2.4.3 直流无刷微马达的基本结构31

2.4.4 直流无刷微马达定子32

2.4.5 直流无刷微马达转子34

2.4.6 电磁型微马达设计中若干问题35

2.5 直流无刷微马达的控制方法37

2.5.1 基本控制电路37

2.5.2 同步微马达运行方式41

2.5.3 变结构控制方式42

2.6 步进微马达44

2.6.1 步进马达的特点与分类44

2.6.2 步进微马达基本原理45

2.6.3 步进微马达结构47

2.6.4 步进微马达的控制电路48

2.6.5 提高步进微马达精度方法49

2.7 其他类型电磁型微马达56

2.7.1 电磁悬浮直线微马达56

2.7.2 端面摇摆式电磁型微马达57

2.7.3 开关型磁阻微马达58

第3章 电磁型微马达应用举例61

3.1 电磁型微马达在光开关中的应用61

3.1.1 微型光开关62

3.1.2 光开关的准直器和反射镜65

3.1.3 摆动式微执行器的制造66

3.1.4 光纤准直器的耦合调整和固定67

3.2 微马达在微直升机上的应用67

3.2.1 设计的指导思想和技术难点69

3.2.2 机翼的研制69

3.2.3 机身的研制73

3.2.4 微马达的研制74

3.2.5 控制电路的研制75

3.2.6 微型直升机的实用化77

3.3.2 内窥镜检测导管前端结构设计78

3.3 电磁型微马达在医疗上的应用78

3.3.1 系统整体构思78

3.3.3 电磁型微马达驱动电路的设计79

3.3.4 微马达对物镜前方光路的遮挡80

3.3.5 微马达与上位机的通信80

3.4 微马达在微型机器人系统中的应用81

3.4.1 微机器人本体设计81

3.4.2 微机器人的控制84

3.4.3 图像采集反馈系统87

4.1 前言89

第4章 光学执行器89

4.2 发光二极管90

4.2.1 硅发光二极管92

4.2.2 有机发光二极管92

4.3 气态和固态激光器93

4.4 微机械白炽灯97

4.5 等离子体光源99

4.6 电致发光的光源99

4.7 场发射显示屏100

4.8 生物发光101

4.9 光调制器101

4.9.1 液晶显示器102

4.9.2 反射式微机械光调制器106

4.9.3 透射式微机械光调制器116

4.10 其他光调制器116

第5章 微阀门119

5.1 被动式阀门120

5.2 主动式阀门122

5.2.1 气动微阀门123

5.2.2 热气动阀门124

5.2.3 相变驱动阀门126

5.2.4 固体膨胀热驱动阀门127

5.2.5 压电驱动阀门128

5.2.6 静电驱动阀门129

5.2.7 电磁驱动阀门130

5.2.8 双稳态阀门结构131

5.3.2 主动式生物阀门132

5.3.1 被动式生物阀门132

5.3 生物阀门132

第6章 微型泵133

6.1 气泡泵133

6.2 隔膜泵134

6.3 扩散泵136

6.4 旋转式泵137

6.5 水电泵138

6.5.1 注入型EHD泵139

6.5.2 非注入型EHD泵139

6.6 电泳／电析泵140

6.7 超声波泵142

6.8 真空泵142

6.9 生物泵144

第7章 生物微执行器145

7.1 概述145

7.2 细胞骨架和微管146

7.3 纤毛和鞭毛146

7.4 肌肉150

7.5.1 概述154

7.5 分子马达154

7.5.2 旋转运动分子马达155

7.5.3 线性运动分子马达157

7.5.4 人造分子马达161

第8章 微机械执行器163

8.1 静电执行器163

8.1.1 概述163

8.1.2 静电悬臂梁执行器164

8.1.3 静电梳状微执行器166

8.1.4 静电旋转执行器171

8.1.5 静电直线执行器179

8.1.6 静电微继电器197

8.1.7 静电微夹206

8.2 热力执行器211

8.2.1 热耦合执行器212

8.2.2 形状记忆合金执行器235

8.3 微机械焦耳—汤普生制冷机239

9.1 概述241

9.2 电化学机械执行器241

第9章 化学执行器241

9.3 高分子凝胶执行器243

9.3.1 凝胶及其执行器概述243

9.3.2 高分子凝胶致动的刺激类型246

9.3.3 高分子凝胶微执行器的应用举例250

9.4 导电聚合物执行器261

9.4.1 导电聚合物概述261

9.4.2 导电聚合物执行器应用举例263

9.5.1 几种人工肌肉执行器概述269

9.5 IPMC人工肌肉执行器269

9.5.2 IPMC人工肌肉的驱动特性及应用273

9.6 金属氢化物（MH）执行器280

9.6.1 贮氢合金与MH执行器280

9.6.2 MH执行器应用实例283

9.7 薄膜电池285

9.7.1 电池的基本原理285

9.7.2 薄膜电池及其材料选择286

9.7.3 锂薄膜电池287

参考文献289