實驗名稱：介電彈性體肌肉制成的受水蛭啟發(fā)的軟機器人研究　　研究方向：水蛭運動的特點是吸盤附著和身體收縮交替，在復雜地形上提供了高度的適應性和穩(wěn)定性。在此，首次提出了一種受水蛭啟發(fā)的摩擦電軟機器人，能夠進行兩棲運動、攀爬和負重爬行。開發(fā)了一種高性能的摩擦電仿生機器人系統(tǒng)，用于驅動和控制電響應軟體機器人。爬行機器人因其對不同環(huán)境的特殊適應性而受到了相當大的關注，并應用于環(huán)境監(jiān)測、勘探生物醫(yī)學和設備檢查。盡管許多剛性爬行機器人，包括輪式、跟蹤和legged變體，它們能夠為精細的操作或重型舉重提供精確的控制和高有效載荷能力，它們對由剛性關節(jié)組成的復雜機構的依賴限制了它們穿越復雜地形的能力。與剛性機器人相比，軟體機器人重量輕、可變形、成本低、材料靈活，并且具... ...  查看全文>

　　實驗名稱：基于逆整形的錐形介電彈性體隔振性能驗證　　測試設備：高壓放大器、信號發(fā)生器、激光傳感器、錐形介電彈性體驅動器、激振器、電腦等。　　實驗過程：　　圖1：基于逆整形控制的錐形介電彈性體主動隔振系統(tǒng)示意圖　　搭建如圖1所示的隔振系統(tǒng)，采用丙烯酸和碳膏制作錐形介電彈性體驅動器，給與一定的預拉伸率和附加質(zhì)量。剛性支撐結構將介電彈性體驅動器與激振器剛性連接，由信號發(fā)生器給出不同的激振信號，控制器為基于逆整形的主動隔振控制器，控制器由平方根非線性補償器、PID反饋控制器和A-EID逆整形器組成?？刂菩盘柾ㄟ^高壓放大器進行放大，以電壓信號的形式施加到錐形介電彈性體驅動器上。由激光位移傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置將輸出的位移信號同時反饋給電腦和控制器，反饋信號輸入... ...  查看全文>

　　實驗名稱：圓柱驅動器的設計與性能測試　　研究方向：基于介電彈性體的工作原理，設計了一種圓柱驅動器，在理論分析、結構設計、加工制作和具體應用等方面進行了闡述與分析。以VHB4910薄膜為介電彈性體材料，采用超彈性模型--Yeoh模型和Ogden模型，分別對圓柱驅動器的電致變形過程構建數(shù)學理論模型，分析了預拉伸率、加載電壓等因素對驅動器的驅動性能(軸向應力、電致變形能力)的影響。以VHB4910薄膜為介電彈性體材料，采用超彈性模型--Yeoh模型和Ogden模型，分別對圓柱驅動器的電致變形過程構建數(shù)學理論模型，分析了預拉伸率、加載電壓等因素對驅動器的驅動性能(軸向應力、電致變形能力)的影響。并且為了研究圓柱驅動器的安全可靠的工作空間，從熱力學理論Hel... ...  查看全文>

　　實驗名稱：介電彈性體減振器隔振實驗　　測試設備：高壓放大器、介電彈性體減振器、激振器、直流電源、加速度傳感器等?！　嶒炦^程：　　圖1：隔振實驗平臺　　驗測試平臺如圖1所示，由兩個加速度傳感器、一個振動臺、一個高壓放大器、一個直流電源、一個介電彈性體減振器、一個數(shù)值分析系統(tǒng)組成。介電彈性體減振器下部通過專用夾具和激振器連接在一起，激振器上固定有加速度傳感器，用于采集激勵端的位移信號；介電彈性體上端固定了一個重物，重物上固定有另一個加速度傳感器，用于采集隔振保護端的位移信號。　　試驗測試平臺可根據(jù)需要對激勵臺的輸出設置不同的激振頻率、激勵幅值、激勵信號類別等參數(shù)。進行測試時，根據(jù)激勵信號，激振臺對介電彈性體減振器進行激振，介電彈性體減振器下端隨激勵臺... ...  查看全文>

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　　實驗名稱：最小能量結構電信號響應研究　　研究方向：驅動器的工作行程、輸出力矩直接決定著管道機器人的工作性能，電信號對驅動器的工作行程有著直接的影響。此外，軟體管道機器人的向前運動方式與傳統(tǒng)剛性管道機器人的前進方式不同，位移相比于電信號有著一定的滯后效應。所以還需要探究電信號對驅動器形變角度的影響并進行相應優(yōu)化，從而提高驅動器負載能力和擴大驅動行程?！　嶒災康模河懻摻殡姀椥泽w最小能量結構(DielectricElastomerMinimumEnergyStructure，DEMES)的動態(tài)特性，即電信號的波形、頻率和峰值對DEMES的電致形變量的影響，在研究這些變量影響的實驗中，使用已經(jīng)進行了靜力學優(yōu)化的方案:材料拉伸率380%X300%；圓形鏤空... ...  查看全文>

　　實驗名稱：柔性驅動器的性能測試　　研究方向：機器人的發(fā)展史已經(jīng)超過了100年，機器人也逐漸從復雜笨重，功能單一的傳統(tǒng)機器人進化為更為智能、微型且高集成的多功能機器人。而隨著科技社會的進步，機器人被賦予了更多使命，但剛性機器人的高度發(fā)展無法滿足所有應用需求，脆弱的結構與笨重的體型使得它們的應用受到環(huán)境的限制。近年來軟體機器人的不斷發(fā)展使得這一劣勢足以彌補，為了滿足剛性機器人無法觸及的應用需求人們將研究的目光逐漸轉向軟體機器人。　　軟體機器人在機械和生物醫(yī)學工程領域正不斷凸顯其不可替代的優(yōu)勢。它們不僅擁有柔軟的身體，還能夠根據(jù)復雜的物理場景調(diào)整身體形狀，甚至能以剛性機器人無法做到的運動方式通過非常狹窄的通道。由于身體的柔軟性，軟體機器人接觸尖銳的物體后... ...  查看全文>

　　高壓放大器驅動介電彈性體的運動是一種常見且有效的方法，介電彈性體是一種材料，可通過施加電場來改變其形狀和大小，廣泛應用于機器人、揚聲器、醫(yī)學等領域?！　≡隍寗咏殡姀椥泽w方面，通常會將功率放大器與電解質(zhì)介電彈性體配合使用。電解質(zhì)介電彈性體是一種特殊材料，它在電場作用下會發(fā)生變形。合理施加電場是驅動介電彈性體運動的關鍵?！　⌒枰⒁獾氖?，為了確保運動控制的準確性，通常需要將電致彈性體與功率放大器驅動器、傳感器和控制系統(tǒng)進行協(xié)同操作。　　一、介電彈性體主要基體簡介　　介電彈性體基體材料多種多樣，包括硅橡膠、硅樹脂、丙烯酸酯、聚氨酯、丁腈橡膠、天然橡膠、亞乙烯基氟化三氟乙烯及其相應的復合材料等，其中應用最廣泛的有三類：硅橡膠、丙烯酸酯和聚氨酯?！　《⒔殡?.. ...  查看全文>

介電彈性體最小能量結構是一種利用DE材料的電致變形與柔性框架形變相結合設計的新型柔性驅動器，所謂最小能量是指驅動器在平衡狀態(tài)時整個系統(tǒng)的能量最小，當受到外部電壓刺激會產(chǎn)生相應的變形，但是當外界電壓刺激移除時，系統(tǒng)會再次恢復至能量最小狀態(tài)。在介電彈性體最小能量結構的軟體驅動器設計當中高壓放大器也被廣泛應用。 高壓放大器應用介電彈性驅動器模型 在介電彈性體最小能量結構的軟體DEMES驅動器性能測試中，如圖所示DEMES驅動器伸長量和阻抗力的測試原理示意圖。在DE驅動器自由端安裝“L”型紙板，將激光束打在紙板上； (2)通過信號源和高壓放大器對DE驅動器施加電壓;(3)隨著電壓的不斷增大，直至DE薄膜擊穿時停止測試;(4)將測試過程中的激光位移傳感器所采集的... ...  查看全文>