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Updated: May 31, 2025
10:32
Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators
Published on: February 1, 2016
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介电弹性体执行器的设计及其在柔性抓手中的应用
Xiaoyu Meng1, Jiaqing Xie1, Haoran Pang1
1College of Mechanical and Electronic Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China.
Micromachines
|January 25, 2025
概括
研究人员开发了一种新型的介电弹性体执行器 (DEA),用于柔性抓柄,具有增强的变形和力. 圆形DEAs表现出卓越的性能,使三指抓柄能够抓住纸杯.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 介电弹性体驱动器 (DEA) 在变形范围和输出力方面面临限制,这阻碍了它们在柔性抓柄中应用.
- 现有的DEA设计很难满足对有效地抓住各种物体的需求.
研究的目的:
- 设计和开发具有改进曲变形范围和输出力的DEA.
- 为了创建一个灵活的抓手,利用增强的DEA抓住各种形状的物体.
- 调查DEA形状对性能特征的影响.
主要方法:
- 对前拉伸比率与DEA变形之间的关系进行实验测试.
- 对于不同形状的DEA曲变形的有限元法 (FEM) 模拟.
- 通过激光切割制造各种形状 (圆,矩形,梯形) 的DEA.
- 测量不同DEA形状的电压依赖的曲角度和输出力.
主要成果:
- 在单轴和双轴拉伸下,DEA变形随着前拉伸比率的增加而增加.
- DEA的形状显著影响曲变形范围和输出力.
- 圆形DEA表现出卓越的性能,达到40°曲变形和37.2mN的输出力在24kV.
- 一个使用圆形DEA的三指柔性抓手成功抓住了一个纸杯.
结论:
- 与其他形状相比,设计的圆DEA在曲变形和输出力方面取得了显著的改进.
- 开发的柔性抓手表现出对日常物体的有效抓取能力.
- 这项工作推动了DEA在机器人和灵活的抓地系统中的应用.
