电流体泵驱动的柔性弯曲执行器的设计及分析

作     者：张涛 王开松 唐威 秦可成 刘阳 石雨豪 邹俊 ZHANG Tao;WANG Kaisong;TANG Wei;QIN Kecheng;LIU Yang;SHI Yuhao;ZOU Jun

作者机构：安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江杭州310058 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52261135542) 博士后创新人才支持计划项目(BX20220267) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2023年第30卷第4期

页      码：467-475页

摘      要：针对目前柔性执行器需要外置的刚体泵和阀的问题,基于人手指弯曲抓握的运动特点,设计了一款由内嵌电流体泵驱动的柔性弯曲执行器。设计了电流体泵,通过实验分析了电流体泵的极板间距和电极孔直径对电流体泵输出流量和压强的影响,确定了电流体泵针电极、孔电极等部件的尺寸,研制了电流体泵样机。将多个电流体泵串联及并联,分别得出了输入电压与输出流量、输出压强的关系,确定了以2个电流体泵串联的方式来驱动软体执行器;建立了柔性执行器的力学模型,对柔性执行器进行了弯曲仿真和实验,得到了驱动压强与柔性执行器弯曲角度之间的关系,证明了柔性执行器具有良好的弯曲性能。弯曲角度的实验值、仿真值、理论值较一致,理论模型和仿真模型可以较为准确地描述柔性弯曲执行器的弯曲变形。电流体泵与柔性执行器高度集成,使电流体泵可以直接驱动柔性执行器弯曲变形,实现了柔性弯曲执行器的可携带性。

主 题 词：电流体泵 柔性弯曲执行器 电极对 有限元分析 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2023.00.056

馆 藏 号：203123104...