在对惯性压电驱动器研究现状充分分析的基础上，本文从机械设计出发，提出利用非对称的机械夹持结构，实现非对称夹持压电双晶片振子产生往复不同的惯性冲击力。经过对现代摩擦学理论的分析，通过改变惯性压电旋转驱动器在接触面上运动时的接触正压力或摩擦系数的方式来改变驱动器旋转运动时与接触平面之间的接触摩擦力，实现惯性压电旋转驱动器单向旋转运动。本文的主要研究内容如下：1.分析了国内外惯性压电旋转驱动器的研究现状，采用对称方波电信号实现对非对称夹持压电双晶片振子的激励，通过改变惯性压电旋转驱动器与接触平面之间的摩擦力，并与驱动力相配合，从而增大惯性压电旋转驱动器旋转步长的同时实现稳定单向旋转运动。2.分析了压电双晶片振子自由端挠度以及惯性冲击力幅值公式,通过Matlab仿真软件分析了压电双晶片振子结构参数对自由端挠度幅值和惯性冲击力幅值的影响，通过综合分析，确定压电双晶片振子的结构尺寸。3.根据非对称夹持悬臂式压电双晶片振子的运动特性，对其有限元模型进行简化，利用ANSYS有限元软件分析了对称夹持与非对称夹持两种不同机械夹持条件下压电双晶片振子的模态振型曲线及前三阶固有频率。通过ANSYS仿真和试验对比分析了对称夹持和非对称夹持压电双晶片振子的瞬态位移以及加速度的差异。试验测试和仿真分析了不同夹持差、驱动电信号频率条件下非对称夹持压电双晶片振子的惯性冲击力性能，通过仿真分析和试验测试得出在夹持差为4mm，驱动电信号频率为10Hz时非对称夹持压电双晶片振子能够产生较大的惯性冲击力。4.根据定摩擦式非对称夹持惯性压电旋转驱动器运动原理，研制了惯性压电旋转驱动器样机。建立了非对称夹持惯性压电双晶片振子的动力学方程，根据动力学方程搭建了非对称夹持压电双晶片振子以及定摩擦式非对称夹持惯性压电旋转驱动器Simulink仿真模型。对定摩擦式非对称夹持惯性压电旋转驱动器旋转位移进行了仿真分析和试验测试,得出惯性压电旋转驱动器在5Hz时能够稳定旋转运动，但有回退。研究了不同驱动电信号频率、不同电压幅值以及不同冲击质量块质量作用下定摩擦式非对称夹持惯性压电旋转驱动器旋转步长的变化规律。5.根据变正压力和变摩察系数两种原理分析了变摩擦式非对称夹持惯性压电旋转驱动器运动机理，设计了具有犁沟效应的楔形摩擦足结构，通过SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机测试了不同接触摩擦副时楔形摩擦足顺逆摩擦系数，得出具有最大顺逆摩擦系数差的接触摩擦副。试验测试了不同驱动电信号频率以及旋转角度下变正压力式非对称夹持惯性压电旋转驱动器旋转步长，试验测试结果表明，在夹持差为4mm，驱动电信号电压为30V，驱动电信号频率为5Hz，旋转角度为50°时，变正压力式非对称夹持惯性压电旋转驱动器能够实现定向稳定旋转，激励电信号频率为19Hz时，变正压力式非对称夹持惯性压电旋转驱动器具有较好的线性度。采用顺逆摩擦系数差值较大的接触摩擦副，对变摩擦系数式非对称夹持惯性压电旋转驱动器进行了试验测试，结果表明，在夹持差为4mm，驱动电信号电压为30V，驱动电信号频率为5Hz时，变摩擦系数式非对称夹持惯性压电旋转驱动器能够减弱惯性压电旋转驱动器回退的现象，在激励电信号频率为10Hz时，驱动器可控性能较好。