基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器及编程方法技术

本发明专利技术涉及基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器及编程方法，基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物(2W‑SMPs)驱动器包括由双向形状记忆聚合物组成的主动单元；以主动单元为中心，主动单元的外侧对称布置有由屈曲结构组成的从动单元；主动单元处于拉伸状态，从动单元处于压缩状态，主动单元和从动单元至少在两端互相连接并达到应力平衡状态。利用屈曲结构作为2W‑SMPs驱动器的被动部分，既能为主动单元的拉伸取向提供所需应力，又能减小对主动单元形变的约束，还能方便地实现伸缩模式的驱动。此外，驱动器的内应力还可通过热‑机械编程高效调控。因此，通过本发明专利技术可获得选材广、应用场景多样、驱动应变易调控、驱动性能优异的2W‑SMPs驱动器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软体驱动器/执行器，具体为基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器及编程方法。

技术介绍

1、双向形状记忆聚合物(two-way shape-memory polymers,2w-smps)经拉伸取向编程后可在热刺激下表现出“热缩冷伸”的可逆变形行为，具有类似生物肌肉的驱动功能，可作为人工肌肉材料用于制造各种软体驱动器。2w-smps驱动器具有选材广、成本低、加工简单等优势，有望在软体及人形机器人、生物医疗、航空航天等战略新兴产业获得广泛应用。

2、拉伸取向下的分子链网络结晶和熔融是2w-smps表现出热缩冷伸特性的主要原因，因此，在相应驱动器的制造过程中，如何保持2w-smps分子链网络的拉伸取向是首要解决的问题。现有策略主要有三种：(1)通过悬挂重物使2w-smps在重物拉伸下保持取向，亦即通过外力保持分子链网络的取向；(2)在2w-smps中引入内应力，利用材料的内应力保持分子链网络的取向；(3)通过驱动器结构设计，利用结构中其它组成部分使2w-smps保持拉伸状态，亦即利用结构的内应力保持分子链网络的取向。第(1)种策略通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：包括由双向形状记忆聚合物组成的主动单元；

2.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：主动单元为任意形状横截面的条带状或杆状结构。

3.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：主动单元横截面为六边形，从动单元横截面为矩形且其长边与六边形边长相等，从动单元共设有6个且均匀对称地环设于主动单元的外侧。

4.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：主动单元的材料包括半结晶的三元乙丙橡胶、聚氨酯、聚己内酯或乙烯...

【技术特征摘要】

1.基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：包括由双向形状记忆聚合物组成的主动单元；

2.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：主动单元为任意形状横截面的条带状或杆状结构。

3.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：主动单元横截面为六边形，从动单元横截面为矩形且其长边与六边形边长相等，从动单元共设有6个且均匀对称地环设于主动单元的外侧。

4.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：主动单元的材料包括半结晶的三元乙丙橡胶、聚氨酯、聚己内酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物。

5.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物驱动器，其特征在于：从动单元的材料包括热塑性聚合物材料。

6.根据权利要求1所述的基于屈曲结构的双向形状记忆聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：