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Updated: Sep 16, 2025
10:32
Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators
Published on: February 1, 2016
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推进软康复机器人:评估堆叠介电弹性体执行器 (SDEAs) 的压力和应变生成能力
概括
堆叠介电弹性体执行器 (SDEAs) 显示出软机器人的前景. 这些执行器可以产生显著的双向力和快速的应变速率,增强它们对儿科康复外骨的潜力.
科学领域:
- 机器人和生物机械学
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 在人机交互中,对柔软,安全和无声执行器的需求日益增加,特别是对于儿科康复外骨架.
- 介电弹性体执行器 (DEA) 提供无声操作和高能量密度,使其适合于可穿戴机器人应用.
- 目前的康复系统往往缺乏自然感,导致用户接受度低,特别是在儿科病例中.
研究的目的:
- 评估商用堆叠介电弹性体执行器 (SDEA-1550s) 的应力和应变生成能力.
- 评估SDEA是否适合整合到康复机器人中,重点关注儿科应用.
- 描述SDEA在同度和自立条件下的性能.
主要方法:
- 研究了在同度收缩和自由立的条件下SDEA的推拉力.
- 在1200V的同位测试中测量的峰值力.
- 在800V的自由立式试验中记录的位移和应变率.
主要成果:
- 在1200V时,高峰同位力达到32.82N (拉力) 和28.75N (推力).
- 在800V的独立测试中,在0.038秒内显示出1.61毫米的位移,峰值应变率为4232.4%/s.
- 首次展示了SDEA在双向力产生 (主动拉力和被动推力) 的能力.
结论:
- SDEAs表现出增强的压力和应变生成,将它们定位为潜在的人工骨肌肉.
- 双向力产生能力将SDEA与其他执行器区分开来.
- SDEA具有显著的潜力,可以改善康复机器人的功能和用户体验,特别是在儿科应用中.
