[实用新型]基于介电弹性体的柔性径向驱动器及柔性径向驱动系统

说明书

一种基于介电弹性体的柔性径向驱动器及柔性径向驱动系统，包括壳体，在壳体内设置有由介电弹性体材料制成的介电弹性层、在介电弹性层两侧还连接有第一电极及第二电极，所述介电弹性层的中部形成有贯通所述介电弹性层上下表面的容置腔，所述壳体从介电弹性层的外部对所述介电弹性层形成束缚。该驱动器能够在保证精密度的同时，还具有较好的柔顺性、较高的响应速度及较低的能耗。

技术领域

本实用新型涉及柔性设备技术领域，尤其是一种基于介电弹性体的柔性径向驱动器及柔性径向驱动系统。

背景技术

随着仿生技术的发展，精细化的机械设备，如机器人等技术越来越受到人们的重视，在精细化的机械设备中，对驱动器的性能，如柔顺性、响应速度、精密度等性能有着非常严苛的要求。

目前的驱动器主要有机械驱动、热能驱动、流体驱动(液压、气压)、电磁驱动等，这些均存在着能耗高、柔顺性差、结构复杂、体积大、重量大、响应速度慢及噪音大的缺点。导致现有的驱动技术在很多领域的应用中受到限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于介电弹性体的柔性径向驱动器及柔性径向驱动系统，该驱动器能够在保证精密度的同时，还具有较好的柔顺性、较高的响应速度及较低的能耗。

本实用新型提供了一种基于介电弹性体的柔性径向驱动器，包括由介电弹性体材料制成的介电弹性层、壳体、第一电极及第二电极，所述介电弹性层的中部形成有贯通所述介电弹性层上下表面的容置腔，所述介电弹性层设置于所述壳体内，所述壳体的上下端内壁及内侧壁对所述介电弹性层形成束缚，所述第一电极及所述第二电极分别设置于所述介电弹性层的两侧。

进一步地，所述介电弹性层为多个，多个所述介电弹性层层叠设置，所述第一电极及所述第二电极为多个，多个所述第一电极及所述第二电极交替设置于所述介电弹性层的上下表面上，两个相邻的所述介电弹性层之间共用一个所述第一电极或一个所述第二电极。

进一步地，所述介电弹性层呈圆环形，所述第一电极及所述第二电极为片状，并交替设置于相邻的两个所述介电弹性层之间。

进一步地，所述基于介电弹性体的柔性径向驱动器还包括第一导体及第二导体，所述第一导体及所述第二导体均设置于所述壳体内，所述第一导体与多个所述第一电极相连，并将所述第一电极从所述壳体内引出，所述第二导体与多个所述第二电极相连，并将所述第二电极从所述壳体内引出。

进一步地，所述壳体包括上端盖、下端盖及安装筒，所述介电弹性层设置于所述安装筒内，所述上端盖及所述下端盖盖设于所述安装筒的两端，在所述上端盖及所述下端盖与所述容置腔相适应的位置上均形成有通孔，所述第一导体及所述第二导体设置于所述介电弹性层的外侧壁与所述安装筒的内侧壁之间；

所述驱动器还包括第一连接端子及第二连接端子，所述第一连接端子及所述第二连接端子设置于所述上端盖或所述下端盖上，所述第一导体将多个所述第一电极与所述第一连接端子相连，所述第二导体将多个所述第二电极与所述第二连接端子相连。

进一步地，在所述上端盖与最上端的所述介电弹性层之间还设置有第一垫片，在所述下端盖与最下端的所述介电弹性层之间还设置有第二垫片。

进一步地，所述第一垫片及所述第二垫片均固定于所述介电弹性层上，并覆盖所述第一电极及所述第二电极，所述第一垫片与所述上端盖之间，以及所述第二垫片与所述下端盖之间均形成有润滑层。

进一步地，所述第一导体及所述第二导体均设置于所述介电弹性层的侧壁与所述壳体之间，所述第一导体及所述第二导体均呈半圆筒状，在所述第一导体及所述第二导体之间还填充有绝缘体，所述第一导体、所述第二导体及所述绝缘体一起形成一完整的圆筒，并包覆于所述介电弹性层的外侧壁外。