卷形驱动器，本发明专利技术涉及一种驱动器。本发明专利技术是为解决现有驱动器所需响应时间长、产生噪音大、体积大、重量大、耗电量大、机械结构复杂、柔性差、仿生性能差的问题，本发明专利技术的复合膜由第一层薄膜、第一层碳电极、第二层薄膜和第二层碳电极组成，第一层薄膜的下面涂覆第一层碳电极，第二层薄膜粘在第一层碳电极的下面，第二层碳电极涂覆在第二层薄膜的下面，软弹簧套装在固定轴上，复合膜缠绕在软弹簧的外表面上，蜡层涂在复合膜的最外层上，胶带设置在复合膜的两端面上，两个大头针分别穿在缠好的复合膜的上下端。本发明专利技术具有响应时间短、噪音小、驱动力大、耗电量小、仿生性能优异等优点。本发明专利技术结构简单、体积小、重量轻。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种驱动器。技术背景现有驱动器的驱动方式大都采用机械驱动、液压驱动、电机驱动，这些种 驱动器所需响应时间长、产生噪音大、体积大、重量大、耗电量大、机械结构 复杂、柔性差、仿生性能差，而且现有驱动器很难在航空航天、人工肌肉、面 部表情仿真等领域应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有驱动器所需响应时间长、产生噪音大、体积大、 重量大、耗电量大、机械结构复杂、柔性差、仿生性能差的问题，提供一种巻 形驱动器。本专利技术包括固定轴l、软弹簧2、复合膜3和两个大头针6，复合膜3由第 一层薄赠31、第一层碳电极32、第二层薄膜33和第二层碳电极34组成，第一 层薄膜31的右侧面上涂覆第一层碳电极32，第二层薄膜33粘在第一层碳电极 32的右侧面上，第二层碳电极34涂覆在第二层薄膜33的右侧面上，软弹簧2 套装在固定轴1上，复合膜3缠绕在软弹簧2的外表面上，两个大头针6分别 穿在缠好的复合膜3的上下端。本专利技术的优点是 一、由于本专利技术采用了复合膜3作为驱动元件，所以本 专利技术具有响应时间短、噪音小、驱动力大、耗电量小、仿生性能优异等优点。 二、本专利技术结构简单、体积小、重量轻。三、本专利技术在面部表情、航空航天、 机器人、机器昆虫、人工肌肉、噪声控制、触觉接口、肌肉的复位与增长、液 体和气体流量控制等众多领域有广泛应用。附图说明图l是本专利技术的整体结构剖视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是复合 膜3的结构示意图，图4是图3的K向视图。具体实施方式具体实施方式一结合图1 图3说明本实施方式，本实施方式由固定轴l、软弹簧2、复合膜3和两个大头针6组成，复合膜3由第一层薄膜31、第一层 碳电极32、第二层薄膜33和第二层碳电极34组成，第一层薄膜31的右侧面上 涂覆第一层碳电极32，第二层薄膜33粘在第一层碳电极32的右侧面上，第二 层碳电极34涂覆在第二层薄膜33的右侧面上，软弹簧2套装在固定轴1上， 复合膜3缠绕在软弹簧2的外表面上，两个大头针6分别穿在缠好的复合膜3 的上下端。由第一层薄膜31、第一层碳电极32、第二层薄膜33和第二层碳电 极34构成的复合膜3在软弹簧2上缠绕时，将第一层薄膜31挨着软弹簧2进 行缠绕。这样设计使本专利技术具有电致活性变形的功能；大头针6的作用是防止 薄膜的回复力使驱动器变形。具体实施方式二结合图3说明本实施方式，本实施方式的第一层薄膜31 和第二层薄膜33的材质为丙烯酸。丙烯酸是一种新型智能高分子材料，它是电 致活性聚合物介电弹性体材料的一种，丙烯酸材料能够在外加电场作用下，通 过材料内部结构改变而伸縮、弯曲、束紧、膨胀，和生物肌肉十分相似，因此 获得了人工肌肉的美誉。丙烯酸材料具有超大变形、高弹性能密度、高效率、 超短反应时间、高疲劳寿命等特点。具体实施方式三结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的第一层 薄膜31和第二层薄膜33为拉伸过的薄膜，其拉伸量为横向(即x方向)拉 伸率为3，纵向(即y方向)拉伸率为6.5，第一层薄膜31和第二层薄膜33拉 伸前的厚度为lmm，薄膜拉伸时，将丙烯酸薄膜放到双向拉伸机构上夹紧，同 时拉动水平方向的滑块，使得横向(即x方向)的预拉伸率为3，即横向的薄膜 长度变为原来横向长度的3倍，固定滑块后，拉动竖直方向的滑块，使得竖直 方向的预拉伸率为6.5，即把纵向(即y方向)的薄膜长度变为原来纵向长度的 6.5倍。这样总体面积增大约20倍，而厚度减少约20倍，达到了降低薄膜厚度 的要求，而且这样拉伸，薄膜比较均匀，没有奇异点，施加电压后，很难产生 应力集中效应，薄膜的性能和使用寿命会大大提高。拉伸过的薄膜变薄后具有 反应时间短的作用。具体实施方式四结合图2说明本实施方式，本实施方式是外露在纵向端面的第一层碳电极32为负极35，外露在纵向端面的第二层碳电极34为正极36。这样设计便于施加电压。具体实施方式五结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式 一的不同点是它还增加有两个铝箔7，两个铝箔7分别与第一层碳电极32上的 负极35和第二层碳电极34上的正极36连接。这样设计便于通电和施加电压。具体实施方式六结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式 一的不同点是它还增加有蜡层4，蜡层4涂在复合膜3的最外层上，即第二层碳 电极34的外表面上。蜡层4是为使驱动器与外部绝缘。具体实施方式七结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式 一的不同点是它还增加有两个胶带5，两个胶带5分别设置在复合膜3的上、下 端面上。胶带5能防止驱动器短路。本专利技术的工作原理在第一层碳电极32和第二层碳电极34上施加电压后， 由于静电力作用，第一层碳电极32和第二层碳电极34上的异性电荷相互吸引， 第一层碳电极32和第二层碳电极34上的同性电荷相互排斥，缠绕在软弹簧2 上的第一层薄膜31和第二层薄膜33将沿电压施加的方向产生收縮，而在垂直 于电压施加的方向扩展延伸，产生较大的垂直于电场方向的应变，这样巻形驱 动器的每一层面积变大而厚度变小，使得驱动器整体产生拉伸变形。当不施加 电压时，驱动器恢复原状。随着电压的变化，驱动器的拉伸形变发生变化，进 而产生不同的驱动力。权利要求1. 一种卷形驱动器，它包括固定轴(1)、软弹簧(2)、复合膜(3)和两个大头针(6)，其特征在于复合膜(3)由第一层薄膜(31)、第一层碳电极(32)、第二层薄膜(33)和第二层碳电极(34)组成，第一层薄膜(31)的右侧面上涂覆第一层碳电极(32)，第二层薄膜(33)粘在第一层碳电极(32)的右侧面上，第二层碳电极(34)涂覆在第二层薄膜(33)的右侧面上，软弹簧(2)套装在固定轴(1)上，复合膜(3)缠绕在软弹簧(2)的外表面上，两个大头针(6)分别穿在缠好的复合膜(3)的上下端。2、 根据权利要求1所述的巻形驱动器，其特征在于第一层薄膜(31)和第 二层薄膜(33)的材质为丙烯酸。3、 根据权利要求2所述的巻形驱动器，其特征在于第一层薄膜(31)和第 二层薄膜(33)为拉伸过的薄膜，其拉伸量为横向拉伸率为3，纵向拉伸率为 6.5。4、 根据权利要求3所述的巻形驱动器，其特征在于外露在纵向端面的第一 层碳电极(32)为负极(35)，外露在纵向端面的第二层碳电极(34)为正极(36)。5、 根据权利要求4所述的巻形驱动器，其特征在于本专利技术还包含有两个铝 箔(7)，两个铝箔(7)分别与第一层碳电极(32)上的负极(35)和第二层碳 电极(34)上的正极(36)连接。6、 根据权利要求5所述的巻形驱动器，其特征在于本专利技术还包含有蜡层(4)， 蜡层(4)涂在复合膜(3)的最外层上。7、 根据权利要求6所述的巻形驱动器，其特征在于本专利技术还包含有两个胶 带(5)，两个胶带(5)分别设置在复合膜(3)的上、下端面上。全文摘要卷形驱动器，本专利技术涉及一种驱动器。本专利技术是为解决现有驱动器所需响应时间长、产生噪音大、体积大、重量大、耗电量大、机械结构复杂、柔性差、仿生性能差的问题，本专利技术的复合膜由第一层薄膜、第一层碳电极、第二层薄膜和第二层碳电极组成，第一层薄膜的下面涂覆第一层碳电极，第二层薄膜粘在第一层碳电极的下面，第二层碳电极涂覆在第二层薄膜的下面，软弹簧套装在固定轴上，复合膜缠绕在软弹簧的外表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种卷形驱动器，它包括固定轴（１）、软弹簧（２）、复合膜（３）和两个大头针（６），其特征在于复合膜（３）由第一层薄膜（３１）、第一层碳电极（３２）、第二层薄膜（３３）和第二层碳电极（３４）组成，第一层薄膜（３１）的右侧面上涂覆第一层碳电极（３２），第二层薄膜（３３）粘在第一层碳电极（３２）的右侧面上，第二层碳电极（３４）涂覆在第二层薄膜（３３）的右侧面上，软弹簧（２）套装在固定轴（１）上，复合膜（３）缠绕在软弹簧（２）的外表面上，两个大头针（６）分别穿在缠好的复合膜（３）的上下端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冷劲松，刘彦菊，施亮，刘立武，张震，于凯，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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