堆栈式DE作动器的流延工艺及其性能研究

随着机器人技术的发展,能与自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的共融机器人在高端制造、医疗康复、国防安全等领域将会发挥巨大的作用。在共融机器人运动执行机构的研究中,基于介电弹性体(DE)的作动器表现出很好的环境适应性和机电性能。为了进一步研究介电弹性体作动器,将弹性体电极引入介电弹性体作动器中,通过流延工艺逐层堆积电极层和作动器层,实现了多层DE作动器的一体化制造。在光学显微镜下观察到,基于该工艺制备而成的堆栈式DE作动器各层的厚度一致性好,且与设计尺寸间的误差较小。作动器在静态电压及动态扫频电压下的响应结果显示,该工艺制备而成的作动器具有较好的变形性能,且变形性能一致性较好。经过一年的使用后,作动器的性能衰减不明显,该作动器的这一特点适用于机器人等需要长期服役装备的使用需求。