【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能材料驱动，尤其涉及一种基于折纸结构的静电驱动器及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，折纸技术被广泛用于机械臂、驱动器等结构设计中。但其驱动多依赖于气动、磁驱、电机等方式。这使得最终的结构需额外附加气泵或电机等，令这类驱动器更笨重。而基于静电驱动的液压驱动器hasel（hydraulic amplified self-healingelectrostatic actuator），则根据静电吸附原理制造，对其最小单元施加电信号即可实现驱动。然而在通过中，占据大比例质量的仍是其中的液囊，于此同时，在制备hasel时，对应的注液过程需要人工实施，无法实现自动化。也同样有基于折纸技术的机器人（形状记忆合金），但其对应响应速度较慢。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于折纸结构的静电驱动器以及其制备技术。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于折纸结构的静电驱动器，包括底片，所述底片设置有正电极、负电极、正极通路和负极通路，再在所述底片的两侧依次覆盖绝缘薄膜和介电层，最后在所述底片的任意一侧设置有折痕；所述正电极和负电极以折痕为对称轴左右对称分布；所述正极通路与正电极相连，所述负极通路与负电极相连。
3、进一步地，所述底片包括打印纸、卡纸和特种工艺纸。
4、进一步地，所述绝缘薄膜由弹性材料制成。
5、进一步地，所述弹性材料包括bopp、tpu和pe。
6、进一步地
7、进一步地，所述介电层由油凝胶或介电液构成。
8、进一步地，所述静电驱动器可以进行串联和/或并联组合。
9、进一步地，所述串联和/或并联组合时，所述正电极和负电极交替设置，并且串联和/或并联连接处设置有折痕使得相邻折纸单元能面对面折叠；串联的静电驱动器中的正极通路之间串联连接、负极通路之间串联连接；并联的静电驱动器中的正极通路之间并联连接、负极通路之间并联连接；单个静电驱动器通过折痕即形成两个折纸单元。
10、进一步地，所述串联和/或并联连接处设置有折痕使得相邻折纸单元能面对面折叠具体为：通过折纸技术实现相邻折纸单元能面对面折叠；所述折纸包括三浦折纸和吉村折纸。
11、本专利技术还提供了一种基于折纸结构的静电驱动器的制备方法，包括：
12、通过油墨打印机在底片上喷涂导电油墨形成正负电极以及正负极通路，或是以导电材料纸片为基础，加工得到正负电极、正负极通路形状的薄片，并粘附于底片表面形成正负电极以及正负极通路；其中，正极通路与正电极相连，所述负极通路与负电极相连；
13、将带有正负电极以及正负极通路的底片通过热碾覆膜机在底片的两侧覆盖绝缘薄膜，再将油凝胶粘附于绝缘薄膜表面或将介电液涂覆至绝缘薄膜表面作为介电层，所述介电液包括变压器油、硅油和植物油；
14、接着在底片的其中任意一侧划出刻痕，形成折痕，且正电极和负电极以折痕为对称轴左右对称分布；
15、若制备矩阵化静电驱动器，即制备串联和/或并联组合的静电驱动器时，在形成正负电极以及正负极通路之前，设计折纸结构，使得相邻折纸单元能面对面折叠，且每一个单元用于设置一个正电极或负电极，且相邻折纸单元上的电极相反。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术使用静电吸附作为驱动原理，驱动简单、无噪声、响应快。
18、2、本专利技术的折纸结构具有很强的可设计性。集成的人工肌肉结构简单、成本低。
19、3、本专利技术的人工肌肉单元（即单个静电驱动器）可单独运行，也可进行串联或并联的组合应用，实现更大的驱动力或驱动行程。
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1.一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，包括底片（311），所述底片（311）设置有正电极（1）、负电极（2）、正极通路（41）和负极通路（42），再在所述底片（311）的两侧依次覆盖绝缘薄膜（312）和介电层（313），最后在所述底片（311）的任意一侧设置有折痕；所述正电极（1）和负电极（2）以折痕为对称轴左右对称分布；所述正极通路（41）与正电极（1）相连，所述负极通路（42）与负电极（2）相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述底片（311）包括打印纸、卡纸和特种工艺纸。
3.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述绝缘薄膜（312）由弹性材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述弹性材料包括BOPP、TPU和PE。
5.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述正电极（1）、负电极（2）、正极通路（41）和负极通路（42）为薄片或者导电涂层；且所述正电极（1）、负电极（2）、正极通路（41）
6.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述介电层（313）由油凝胶或介电液构成。
7.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述静电驱动器可以进行串联和/或并联组合。
8.根据权利要求7所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述串联和/或并联组合时，所述正电极（1）和负电极（2）交替设置，并且串联和/或并联连接处设置有折痕使得相邻折纸单元（31）能面对面折叠；串联的静电驱动器中的正极通路（41）之间串联连接、负极通路（42）之间串联连接；并联的静电驱动器中的正极通路（41）之间并联连接、负极通路（42）之间并联连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述串联和/或并联连接处设置有折痕使得相邻折纸单元能面对面折叠具体为：通过折纸技术实现相邻折纸单元能面对面折叠；所述折纸包括三浦折纸和吉村折纸。
10.一种基于折纸结构的静电驱动器的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，包括底片（311），所述底片（311）设置有正电极（1）、负电极（2）、正极通路（41）和负极通路（42），再在所述底片（311）的两侧依次覆盖绝缘薄膜（312）和介电层（313），最后在所述底片（311）的任意一侧设置有折痕；所述正电极（1）和负电极（2）以折痕为对称轴左右对称分布；所述正极通路（41）与正电极（1）相连，所述负极通路（42）与负电极（2）相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述底片（311）包括打印纸、卡纸和特种工艺纸。
3.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述绝缘薄膜（312）由弹性材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述弹性材料包括bopp、tpu和pe。
5.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的静电驱动器，其特征在于，所述正电极（1）、负电极（2）、正极通路（41）和负极通路（42）为薄片或者导电涂层；且所述正电极（1）、负电极（2）、正极通路...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鋆胤，杜昊远，张骥，梁艺鸣，钱辰，张艳艳，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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