專利名稱：半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動器的制造方法。
技術(shù)背景現(xiàn)有的驅(qū)動器制造方法生產(chǎn)的驅(qū)動器存在所需響應(yīng)時間長、噪音大、體 積大、耗電量大、柔性差、生物兼容性差的問題，從而使得現(xiàn)有的驅(qū)動器很 難在航空航天、人工肌肉、面部表情等領(lǐng)域應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的驅(qū)動器制造方法生產(chǎn)的驅(qū)動器存在的所需 響應(yīng)時間長、噪音大、體積大、耗電量大、柔性差、生物兼容性差的問題， 進(jìn)而提供一種半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法。本發(fā)明的半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法是這樣完成的a、將兩個介電彈性體薄膜進(jìn)行預(yù)拉伸；b、將兩個軟片對折，壓出折痕，然后還原，再分別以兩個軟片各自的中心為圓心，裁剪出半徑為5cm的圓孔；c、將預(yù)拉伸的兩個介電彈性體薄膜分別貼覆在兩個軟片的內(nèi)表面上，在介電彈性體薄 膜回復(fù)力的作用下軟片沿折痕立起呈直角形，每個介電彈性體薄膜在每個軟片的圓孔處形成1/4球形薄膜；d、在兩個介電彈性體薄膜的1/4球形薄膜的 內(nèi)外表面上分別涂覆第一電極和第二電極；e、將預(yù)拉伸的兩個介電彈性體薄 膜上端的內(nèi)立面貼合；f、將預(yù)拉伸的兩個介電彈性體薄膜的底端面與基板的 上端面貼合，第一電極與基板之間形成半球形空間；g、第一電極的外表面上 以軟片為界左右各引出一條第一鋁箔；h、第二電極的外表面上以軟片為界左 右各引出一條第二鋁箔；j、在基板上鉆充氣孔，充氣孔與半球形空間相通，k、 充氣孔內(nèi)安裝氣嘴，充氣后拔下氣嘴并密封。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明生產(chǎn)的驅(qū)動器具有所需響應(yīng)時間短、 噪音小、體積小、耗電量小、成本低、重量輕、柔性好、生物兼容性能優(yōu)異 的優(yōu)點。本發(fā)明采用的介電彈性體薄膜是一種智能高分子材料，它能夠在外 加電場作用下，通過材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變而伸縮、彎曲、束緊和膨脹。本發(fā)明生產(chǎn)的驅(qū)動器在面部表情、航空航天、機(jī)器人、機(jī)器昆蟲、人工肌肉、噪聲 控制、觸覺接口、肌肉的復(fù)位與增長、液體和氣體流量控制等眾多領(lǐng)域有著 廣泛應(yīng)用。


圖1是采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的半球形驅(qū)動器的整體結(jié)構(gòu)主視剖視圖，圖2 是半球形驅(qū)動器的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖3是軟片裁剪出圓孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1 圖3說明本實施方式，本實施方式的一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法是這樣完成的a、將兩個介電彈性體薄膜l 進(jìn)行預(yù)拉伸；b、將兩個軟片2對折，壓出折痕，然后還原，再分別以兩個軟 片2各自的中心為圓心，裁剪出半徑為5cm的圓孔2-2; c、將預(yù)拉伸的兩個 介電彈性體薄膜1分別貼覆在兩個軟片2的內(nèi)表面2-1上，在介電彈性體薄膜 1回復(fù)力的作用下軟片2沿折痕立起呈直角形，每個介電彈性體薄膜1在每個 軟片2的圓孔2-2處形成1/4球形薄膜1-3; d、在兩個介電彈性體薄膜1的 1/4球形薄膜l-3的內(nèi)外表面上分別涂覆第一電極4和第二電極8; e、將預(yù)拉 伸的兩個介電彈性體薄膜1上端的內(nèi)立面1-1貼合；f、將預(yù)拉伸的兩個介電 彈性體薄膜1的底端面1-2與基板3的上端面貼合，第一電極4與基板3之間 形成半球形空間7; g、第一電極4的外表面上以軟片2為界左右各引出一條 第一鋁箔5; h、第二電極8的外表面上以軟片2為界左右各引出一條第二鋁 箔9; j、在基板3上鉆充氣孔6，充氣孔6與半球形空間7相通，k、充氣孔 6內(nèi)安裝氣嘴，充氣后拔下氣嘴并密封。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式在a步驟中，兩個介電彈性體薄膜1同時進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向拉伸 率為3，縱向拉伸率為6.5。大大降低了對電壓的要求，柔性好、生物兼容性 能優(yōu)異。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是..本實施方 式在a步驟中，兩個介電彈性體薄膜1的厚度為0.1mm lmm。柔性更好、 所需驅(qū)動電壓更低、生物兼容性能更優(yōu)異。
具體實施方式
四結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式在b步驟中，以兩個軟片2各自的中心為圓心，裁剪出半徑為4cm 9cm的圓孔2-2。適用范圍廣。
具體實施方式
五結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方 式一的不同點是本實施方式在b步驟中，兩個軟片2的形狀均為正方形。形狀規(guī)則，結(jié)構(gòu)緊密，氣密性好。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式在b步驟中，兩個軟片2的厚度均為5mm 10mm。軟片形變量大、驅(qū)動 器變形大、生物兼容性能更優(yōu)異。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方 式在d步驟中，第一電極4和第二電極8的厚度均為0.0005cm 0.005cm。柔 性更好、變形更大、驅(qū)動力更大、生物兼容性能更優(yōu)異。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方 式在f和j步驟中，基板1的厚度為2cm 5cm。充入氣體的速度更快、密度 更大、變形更大、驅(qū)動力更大、生物兼容性能更優(yōu)異。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方 式在a步驟中，介電彈性體薄膜l由丙烯酸或硅橡膠材料制成。軟片形變量 大、驅(qū)動器變形大、生物兼容性能更優(yōu)異。
權(quán)利要求
1、半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在于所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法是這樣完成的a、將兩個介電彈性體薄膜(1)進(jìn)行預(yù)拉伸；b、將兩個軟片(2)對折，壓出折痕，然后還原，再分別以兩個軟片(2)各自的中心為圓心，裁剪出半徑為5cm的圓孔(2-2)；c、將預(yù)拉伸的兩個介電彈性體薄膜(1)分別貼覆在兩個軟片(2)的內(nèi)表面(2-1)上，在介電彈性體薄膜(1)回復(fù)力的作用下軟片(2)沿折痕立起呈直角形，每個介電彈性體薄膜(1)在每個軟片(2)的圓孔(2-2)處形成1/4球形薄膜(1-3)；d、在兩個介電彈性體薄膜(1)的1/4球形薄膜(1-3)的內(nèi)外表面上分別涂覆第一電極(4)和第二電極(8)；e、將預(yù)拉伸的兩個介電彈性體薄膜(1)上端的內(nèi)立面(1-1)貼合；f、將預(yù)拉伸的兩個介電彈性體薄膜(1)的底端面(1-2)與基板(3)的上端面貼合，第一電極(4)與基板(3)之間形成半球形空間(7)；g、第一電極(4)的外表面上以軟片(2)為界左右各引出一條第一鋁箔(5)；h、第二電極(8)的外表面上以軟片(2)為界左右各引出一條第二鋁箔(9)；j、在基板(3)上鉆充氣孔(6)，充氣孔(6)與半球形空間(7)相通，k、充氣孔(6)內(nèi)安裝氣嘴，充氣后拔下氣嘴并密封。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在 于在a步驟中，兩個介電彈性體薄膜(l)同時進(jìn)行橫向和縱向拉伸，橫向拉伸 率為3，縱向拉伸率為6.5。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特 征在于在a步驟中，兩個介電彈性體薄膜(l)的厚度為0.1mm lmm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在 于在b步驟中，以兩個軟片(2)各自的中心為圓心，裁剪出半徑為4cm 9cm 的圓孔(2-2)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特 征在于兩個軟片(2)的形狀均為正方形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在 于在b步驟中，兩個軟片(2)的厚度均為5mm 10mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在 于在d步驟中，第一電極(4)和第二電極(8)的厚度均為0.0005cm 0.005cm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在于f和j步驟中，基板(l)的厚度為2cm 5cm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，其特征在 于介電彈性體薄膜(1)由丙烯酸一或硅橡膠材料制成。
全文摘要
半球形介電彈性體驅(qū)動器的制造方法，它涉及一種驅(qū)動器的制造方法。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的驅(qū)動器制造方法生產(chǎn)的驅(qū)動器存在的所需響應(yīng)時間長、噪音大、體積大、耗電量大、柔性差、生物兼容性差的問題。本發(fā)明的主要步驟是a.預(yù)拉伸介電彈性體薄膜；b.預(yù)制軟片；c.將介電彈性體薄膜粘覆在軟片上；d.涂覆電極；e.將介電彈性體薄膜的內(nèi)立面貼合；f.將介電彈性體薄膜與基板貼合；g.引出鋁箔；h.鉆充氣孔，安裝氣嘴，充氣后密封。本發(fā)明生產(chǎn)的驅(qū)動器在面部表情、航空航天、機(jī)器人、機(jī)器昆蟲、人工肌肉、噪聲控制、觸覺接口、肌肉的復(fù)位與增長、液體和氣體流量控制等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
文檔編號H02N1/00GK101252327SQ20081006427
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者冷勁松, 劉彥菊, 劉立武, 震 張, 亮 施, 剛 鄧 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)