[发明专利]双向多稳态介电弹性体驱动器

说明书

一种双向多稳态介电弹性体驱动器，包括：壳体、设置于壳体内的介电弹性体驱动带、执行轴和执行块，其中：执行块通过介电弹性体驱动带与壳体内壁相连，介电弹性体驱动带呈X字形设置将执行块固定于壳体中心位置，壳体的上侧、下侧、左侧和右侧分别设有固定磁铁单元，执行轴沿壳体前后方向穿设于执行块，壳体前侧和后侧设有圆形通孔，本发明结构紧凑，实现平面内两个方向共五个稳态位置的执行和切换，质量轻、操作安静、响应快、控制方便精度高，降低了能耗，减少了介电弹性体薄膜失稳击穿的可能性，增大了驱动器平面内的驱动范围。

技术领域

本发明涉及的是一种驱动器领域的技术，具体是一种双向多稳态介电弹性体驱动器。

背景技术

传统的机械驱动方式大多是电机驱动、液压驱动及气动驱动，这些驱动方式都是刚性驱动，往往结构复杂笨重、响应时间长、噪音大、柔顺性差，不利于人机交互。介电弹性体作为一种新型电活性聚合物，由于其具有高能量密度、高机电转换效率、响应速度快、机械输出大、质轻、成本低等优点，而被广泛的应用于软体机器人、驱动器、智能光学器件、俘能器等领域。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种双向多稳态介电弹性体驱动器，结构紧凑，实现平面内两个方向共五个稳态位置的执行和切换，质量轻、操作安静、响应快、控制方便精度高，短时间施加电压控制降低了能耗，减少了介电弹性体薄膜失稳击穿的可能性，增大了驱动器平面内的驱动范围。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：壳体、设置于壳体内的介电弹性体驱动带、执行轴和执行块，其中：执行块通过介电弹性体驱动带与壳体内壁相连，介电弹性体驱动带呈X字形设置将执行块固定于壳体中心位置，壳体的上侧、下侧、左侧和右侧分别设有固定磁铁单元，执行轴沿壳体前后方向穿设于执行块，壳体前侧和后侧设有圆形通孔。

所述的介电弹性体驱动带包括：介电弹性体薄膜和约束纤维，其中：约束纤维均匀间隔设置于介电弹性体薄膜表面。

所述的约束纤维材料为PMMA、玻璃纤维或迈拉绝缘板。

所述的执行块为长方体。

所述的执行块的上表面和下表面分别设有两块用于夹持介电弹性体驱动带的固定片。

所述的固定磁铁单元包括：调节螺栓、磁铁座和永磁铁，其中：调节螺栓穿设于壳体，永磁铁通过磁铁座固定于调节螺栓端部且位于壳体内。

所述的永磁铁两侧的壳体内壁设有两矩形限位块。

所述的壳体为长方体。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明结构爆炸示意图；

图4为本发明工作平面示意图；

图5为本发明工作平面横向稳态示意图；

图6为本发明工作平面竖向稳态示意图；

图中：1壳体、2固定磁铁单元、3限位块、4介电弹性体驱动带、5固定片、6执行轴、7执行块、101侧板、102盖板、201调节螺栓、202磁铁座、203永磁铁、401介电弹性体薄膜、402约束纤维。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括：壳体1、设置于壳体1内的介电弹性体驱动带4、执行轴6和执行块7，其中：执行块7通过介电弹性体驱动带4与壳体1内壁相连，介电弹性体驱动带4呈X字形设置将执行块7固定于壳体1中心位置，壳体1的上侧、下侧、左侧和右侧分别设有固定磁铁单元2，执行轴6沿壳体1前后方向穿设于执行块7，壳体1前侧和后侧设有圆形通孔。