菱形驱动器DE薄膜预拉伸系数的优化计算

在设计带有复杂框架的菱形驱动器时,根据DE薄膜经验预拉伸系数设计菱形框架的难度比较大。现采用数学模型进行DE薄膜预拉伸系数的优化,借助Mathematic和MATLAB软件实现计算,求解出能够输出近似恒定驱动力的DE薄膜预拉伸系数。将计算出的DE薄膜预拉伸系数．一与其他数值分别用于计算菱形驱动器的输出力,比较结果表明优化效果明显。     

基于E-ACE材料膜型驱动器的驱动特性研究

为了更深入地了解E-ACE材料膜型驱动器驱动特性的规律,根据驱动规律研制了一种膜型驱动器模型,通过实验研究了影响基于E-ACE材料膜型驱动器驱动特性的主要因素,重点对薄膜预拉伸和驱动电压两种主要影响因素进行了较为深入地研究。研究结果表明,薄膜预拉伸和驱动电压对膜型驱动器的驱动特性都有比较明显的影响,对膜型驱动器而言,要产生较大的驱动位移和驱动力,需要合适的预拉伸和驱动电压,而掌握它们之间的规律对膜型驱动器的制作及应用具有很重要的意义。     

基于介电弹性体的旋转步进柔性驱动器

为了适应未来小型自动化机器的驱动需求,设计并实现了一种基于单层介电弹性体薄膜的旋转步进柔性驱动器。相对于传统双轴拉伸装置,自制的八爪拉伸装置使介电弹性体薄膜的预拉伸更均匀。测试了不同预拉伸量下介电弹性体驱动器的最大形变量,确定了制作驱动单元所需的介电弹性体薄膜最佳的预拉伸量。最终通过合理的设计将棘轮机构和驱动单元相结合实现了旋转步进柔性驱动。由于介电弹性体驱动器存在迟滞现象,导致驱动器的步进频率会随着负载质量的增大而减小。通过调节驱动信号的频率,可以改变驱动器的负载能力及步进频率。试验结果表明,当驱动电压为4.53 kV,空载时驱动器步进频率最高可达2.3 Hz;负载时,最大负载为263 g,即峰值扭矩为13.15 mN·m,此时步进频率降至0.22 Hz。     

基于主应力线的软体气动弯曲驱动器设计

软体驱动器是软体机器人的重要组成部分.针对传统的设计方法难以设计具有特定功能的软体驱动器问题,提出一种基于主应力线的软体驱动器的设计方法,可以实现基于目标功能的设计.该方法基于给定的目标功能参数,通过预仿真计算主应力线方向,并沿着主应力线方向环绕气动腔室生成框架约束结构.最后,使用启发式的方法调节框架约束结构的材质参数...     

丝杠系预拉伸力的综合分析计算和探讨

丝杠传动系统是数控机床的关键部分之一,针对单推-单推和双推-单推支承型式丝杠传动系统的预拉伸力计算和确定问题,通过分析认证,指出现行的结论存在以下不足和缺陷：在只考虑轴向负载因素时确定的预拉伸力在一般情况下过大;以及没有给出综合考虑最大轴向负载和热伸长变形两种主要因素时的预拉伸力计算和确定方法,或只按照热变形补偿方式而计算和确定预拉伸力,所得出的计算结果和结论具有局限性、不合理性和不完整性。为克服这些不足和缺陷,综合考虑上述两种主要影响因素,对双端固定丝杠系的受力和变形进行了分析,引入一个新的技术参量--临界预拉伸力,推导出丝杠系的综合临界预拉伸力方程及其解法;并考虑轴承最小载荷要求,同时根据实际应用状况进行系数修正,给出了最终预拉伸力的表达式,讨论了修正系数的选择原则和方法,使预拉伸力的计算和确定方法明确、合理、符合实际。对计算方法进行试验验证,显示了其合理性。     

微拉伸测试系统中PZT微驱动器的设计与实现

为了实现微拉伸测试系统中微位移的精密进给,首先设计了一种压电陶瓷微驱动器,然后在LabVIEW平台上利用PID控制算法对其进行了闭环控制.控制后的微驱动器输出精度达到10 nm,响应时间较开环时缩短了近10倍,明显改善了输出特性并达到了线性输出的目的.最后将该驱动器应用于搭建的微拉伸测试系统,对SU-8光刻胶薄膜进行了微尺度力学性能测试,测得SU-8光刻胶薄膜的杨氏模量为(1.47±0.27) GPa,抗拉强度为(62.18±16.49) MPa,最大应变为(3.57±1.4)％.该驱动器基本满足了微拉伸测试的需要.     

介电弹性体线性驱动器研究

为满足未来机电系统对新型驱动器的需求,研究菱形介电弹性体线性驱动器。在分析驱动器工作原理的基础上,通过驱动器力—位移曲线和预载荷关系的分析,确定弹性预载荷元件。驱动器通电后能迅速响应,线性位移达到21 mm,弹性体面积变化率达到98%;驱动器失电后能迅速退回,最终退回到初始位置。通过试验分析电压和负载对驱动器的影响,试验表明：驱动器输出位移取决于电压;负载在驱动器输出力范围内对输出位移影响不大,但会影响其运动速度。并根据驱动器的特点,指出驱动器的应用范围。     

薄膜主动预拉伸机构

介绍了一种新型薄膜预拉伸机构，即把被动拉伸变为主动拉伸，克服了被动拉伸的一些缺点；阐述了主动拉伸的原理作，并对二者进行了比较。     

新型薄膜预拉伸机构

介绍了一种新型薄膜预拉伸机构,实现拉伸薄膜的主动拉伸,达到理想的缠绕包装效果。     

膜片式CNT/EP复合材料压力传感器的线性化研究

将碳纳米管(CNT)加入环氧树脂(EP)中制备的复合材料具备压阻性能,其电阻大小和其应变成非线性关系。边界固支的CNT/EP复合材料薄膜承受面外方向压力时,其面内应变和压力之间的关系也为非线性。研究采用有限元法对薄膜受压情况进行分析,通过选择不同的薄膜形状,优化薄膜受压时的ε-p曲线,从而设计出CNT/EP复合材料薄膜压力传感器,并使该传感器的电阻和压力成线性关系。针对菱形、长方形、椭圆形、正方形和圆形等5种膜片中的理论预测和实验测试表明,菱形膜片的线性度更好。