An actuator device (21) includes an electroactive polymer (EAP) and a driver (20) for generating an electric drive signal that gives an opposite polarity voltage and therefore provides an electric field within the electroactive polymer at different times. In this way, it is possible to reduce or avoid charge accumulation while prolonging activation time. This improves the performance and / or life of the equipment.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于电活性聚合物的致动器设备
本专利技术涉及利用电活性聚合物的致动器设备以及用于操作这样的致动器设备的方法。
技术介绍
在基于对电活性聚合物(EAP)的电刺激而致动的致动器设备中,当发生这样的刺激时,通过EAP材料的尺寸和/或形状的改变而造成致动。在EAP应用于致动器时,EAP组合了若干有利性质。尽管它们能够作为具有良好机械致动性质的机械致动器工作,但是利用其有机聚合物性质,也能够将它们容易地制造成各种形状,从而允许容易地集成到各种系统中。已经开发了具有相当高致动应力和应变的材料。技术风险已经被降低到产品开发可接受的水平,使得EAP在商业和技术上正变得越来越吸引人。EAP的优点包括低功率、小外形因子、柔性、无噪音操作、操作准确度、可能的高分辨率、快速响应时间和循环致动。作为EAP设备操作的范例,图1和图2示出了针对基于EAP的设备的两种可能操作模式。该设备包括夹置在电极10、12之间的EAP层14,电极10、12被附接到EAP层14的相对侧。尽管在图1中,包括电极的EAP层是能自由移动的,但是在图2中,整个EAP层以及其电极都被夹持(附接),利用一个层侧面来支撑承载层16。在电极10和电极12上施加的电压差形式的驱动信号被用于令EAP层在其厚度方向上收缩,由此在横向方向上扩展。对于电介质弹性体EAP而言,这是由于电极向EAP层施加的收缩力导致层变薄,而压电和/或电致伸缩EAP也能够经由与电场直接耦合而起作用(收缩),因此不需要接触电极以提供收缩力。尽管在图1中这导致在所指示的方向上的扩展形式的对称变形,由于层被自由悬置,而伴随EAP层的层变薄(横向扩展连带 ...
【技术保护点】
1.一种操作致动器设备(21)的方法,包括:‑电极布置(10和12),其包括第一电极(10)和第二电极(12),所述电极布置用于接收电驱动信号,以由此在所述第一电极与所述第二电极之间造成电压差;‑电活性聚合物结构(14),其用于响应于所述电压差而提供致动,所述致动具有与所述电压差的极性无关的致动方向;所述方法包括:‑将所述电驱动信号施加到所述电极布置,其中,所述电驱动信号包括:‑在第一时段(41、51)期间的第一电驱动信号(45、55),其用于使所述电压差在所述第一时段中具有第一极性;以及‑在与所述第一时段不同的第二时段(43、53)中的第二电驱动信号(46、56),其用于使所述电压差在所述第二时段中具有与所述第一极性不同的第二极性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.25 EP 16152574.61.一种操作致动器设备(21)的方法,包括:-电极布置(10和12),其包括第一电极(10)和第二电极(12),所述电极布置用于接收电驱动信号,以由此在所述第一电极与所述第二电极之间造成电压差;-电活性聚合物结构(14),其用于响应于所述电压差而提供致动,所述致动具有与所述电压差的极性无关的致动方向;所述方法包括:-将所述电驱动信号施加到所述电极布置,其中,所述电驱动信号包括:-在第一时段(41、51)期间的第一电驱动信号(45、55),其用于使所述电压差在所述第一时段中具有第一极性;以及-在与所述第一时段不同的第二时段(43、53)中的第二电驱动信号(46、56),其用于使所述电压差在所述第二时段中具有与所述第一极性不同的第二极性。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电压差在所述第一时段上的积分的绝对值和所述电压差在所述第二时段上的积分的绝对值是相同的。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第一时段和/或所述第二时段长于:10毫秒、50毫秒、0.1秒、0.5秒、1秒、5秒、10秒或50秒。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一时段和所述第二时段同样长,并且/或者在所述第一时段中的所述电压差的所述绝对值和在所述第二时段中的所述电压差的所述绝对值是既恒定又相同的。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述第一电信号和/或所述第二电信号具有多个不同的电压电平以定义不同的电压差。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在所述第一时段期间的所述电压差是恒定的,并且在所述第二时段期间的所述电压差是恒定的。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述致动是在驱动时段(57、57’)内的连续致动,并且所述驱动时段包括所述第一时段(51)中的一个或多个第一时段以及所述第二时段(53)中的一个或多个第二时段或者由所述第一时段(51)中的一个或多个第一时段以及所述第二时段(53)中的一个或多个第二时段构成。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一电驱动信号和所述第二电驱动信号彼此跟随,使得所述致动不改变超过从包括以下项的组中选取的值:50%、20%、10%、5%、2%、1%和0%。9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,所述驱动信号包括第一多个(59)第一电驱动信号(55)以及第二多个(59’)第二电驱动信号(56),所述第一多个驱动信号和所述第二多个驱动信号一起形成交变信号,所述交变信号具有在时间上交变的第一电驱动信号(55)和第二电驱动信号(56)。10.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中,所述致动包括由至少静息时段(47)人工分离的第一连续致动和第二连续致动,并且其中,所述第一电驱动信号(45)贡献于所述第一连续致动,并且所述第二电驱动信号(46)贡献于所述第二连续致动。11.根据权利要求10所述的方法,其中,针对多个第一连续致动和多个第二连续致动,一个或多个第一电驱动信号跟随有一个或多个第二驱动信号和/或一个或多个第二电驱动信号跟随有一个或多个第一驱动信号;多个第一电驱动信号能够是预定数量的。12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述方法包括:-针对在预定时间间隔内的一个或多个第一电驱动信号...
【专利技术属性】
技术研发人员:M·T·约翰逊,D·A·范登恩德,E·G·M·佩尔塞斯,
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司,
类型:发明
国别省市:荷兰,NL
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