介電型EAP彎曲驅動器研究.pdf

1、介電型EAP(Electro-active Polymer)是一種新型智能材料，具有應變大、能量密度高、效率高、響應速度快、噪聲低、韌性高和質量輕等優(yōu)點。介電型EAP制作的彎曲驅動器能產(chǎn)生連續(xù)彎曲，具有成為“人造肌肉”驅動器的潛力，在仿生機器人領域具有潛在應用前景。
　　對介電型EAP變形及平面彎曲驅動器的彎曲原理進行分析，設計了梳齒狀電極。對現(xiàn)有拉伸平臺進行改進，實現(xiàn)了介電型EAP膜的雙向均勻拉伸，通過半自動卷繞平臺完成了平面彎

2、曲驅動器制作。
　　建立了平面彎曲驅動器EAP膜幾何方程，對介電型EAP薄膜微元受力分析，得到平衡方程。結合力、力矩平衡方程等邊界條件及材料粘彈性本構方程，用數(shù)值計算方法求解出驅動器輸出（角）位移、輸出力及各層薄膜應力分布情況。對平面彎曲驅動器進行測試，測試結果與理論分析結果較吻合。平面彎曲驅動器彎曲角度達90°，最大側向力接近0.2 N，線性最大輸出力和位移分別為2.56N、10.19mm。
　　設計采用雙層相錯開的梳齒狀

3、電極，完成了空間彎曲驅動器制作。對空間彎曲驅動器進行理論分析，用數(shù)值計算方法求解出驅動器輸出（角）位移、輸出力及各層薄膜應力分布情況。對空間彎曲驅動器進行測試，測試結果與理論分析結果基本吻合，分析了存在偏差的原因?？臻g彎曲驅動器彎曲角度達38°，最大側向力0.138N，線性最大輸出力和位移分別為2.23N、5.25mm。
　　介電型EAP彎曲驅動器能產(chǎn)生多自由度柔性彎曲，具有類似于柔性生物體的運動功能，可用于仿生機器人需要柔性彎曲