[发明专利]碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器

说明书

本发明公开了一种碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器，包括：碳纳米管纤维复合结构型电致动器或碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器；所述碳纳米管纤维复合结构型电致动器，包括：碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器、碳纳米管纤维双向螺旋缠绕复合结构型电致动器；所述碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器，包括：纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层共同构成“三明治”一体化结构，在电场作用下具有对外产生可控伸缩或旋转功能的放大、叠加或增强协同驱动效应。

技术领域

本发明属于人工智能、光机电一体化及机器人驱动技术领域，涉及人工智能、光机电一体化及机器人驱动领域的致动器技术，更具体地涉及一种碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器。

背景技术

当前人工智能、光机电一体化及机器人驱动技术领域的致动器技术得到较快发展。致动器是微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)的动力部件，是将驱动能量转换成机械位移或机械力的换能器，承担能量转化、运动传递等重要作用，在人工智能、光机电一体化及机器人领域是需要进一步发展的重要技术之一。在致动器技术领域有热致动器、电致动器、压电致动器和磁致动器。热致动器是利用温度变化产生形变致动，是现阶段MEMS可行的主要致动方式。热致动器与集成电路的工艺和电压兼容、输出力较大，具有可重复执行、精度较高、可靠性较好的特点，相比压电致动器具有一定的技术优势，但热致动器也存在响应速度较慢、能量损耗较大等缺点。电致动器与热致动器和压电致动器相比较，具有重复性较好，无滞后，不需极化、无老化等优势。如何进一步发展致动器技术，如何进一步提高电致动器的性能，是需要解决的技术问题之一。

发明内容

针对当前电致动器技术发展存在的系列问题，本发明提供一种碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器，以达到优化提升电致动器的各项性能指标。

本发明的一种碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器的实现具体技术方案包括：碳纳米管纤维复合结构型电致动器、碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器；所述碳纳米管纤维复合结构型电致动器，包括：碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器、碳纳米管纤维双向螺旋缠绕复合结构型电致动器；所述碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器，包括：纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层装配于碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器的中部；所述电致伸缩材料层装配于纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层的外部，并构成圆筒状结构，或者采用电致伸缩材料浸透交叉融入纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层的弹簧圈与圈之间及外面，与所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层构成复合紧密结构；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层采用纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线按照一定角度方向螺旋缠绕在电致伸缩材料层外面构成外层；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层共同构成“三明治”一体化结构。