您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 经营企划 > IPMC人工肌肉的特性及其应用
!#$!#%&’’(’!#$!#$!#$’!#$!)*+,-.,/0*1-2)345-65-703,)52)8+7-8!#$!#$!#$&!#$&9&!#$:0;+)*&&7:=?$3@7:=?A@:0;+)*B$C@B$C@*B$CB$C@5BDEB$CB$C@BEB$C@BE#AD$C*!F9%&’’G5G&’’’#=AH+A:0ABIEB=A:0;+)*&9@!#$!#$&@’J&’J’&=K!#$&9!#$@9&!#$’%@’’@9’&!#@’’’B&&B@(&(’F(LL%’’@(L’?’@!#$%#$%$%&’(%#$%’(%$%)$(’(%#$%)$(’(%*&+,-.,+/&0+/1,$#2&+01+3++1+04+&0!/56789150:67891:0.67891403;(5+0.++;!#$%!/&1#$%+/1=#$%?+1!/!#$%#$%44&+@165997+@&=54!/1$AB2CC2D#$%55#$%1$%#$%#$%4&5#$%!#$%&’()*+,+-./0/12+34.5560725)#$%#$%8#$%#$%#$%8#$%#$%&9:.:70;66-$.-/%6:,0=2,?,+.4’965,,@;,-75,0+.4-,A24+A60760/,@B:.0C,;6435,-/5,+.4B65;6A7+,A.A176575,+7BA,0A6-A.0D.B+2.+6-A’0#-6B’9#E95.-+$.+,-7.4A.0D9+-2B+2-,A%60F,-,0B,&GGH))!8!9.4,:;66-I9:.:70;66-$J.K.07L’J64,6F760+-.0A;6-+70D30.57BA,0A70C.0D.B+2.+7606F7607B;6435,-7B;4.+7025B65/;6A7+,.-+7F7B7.452AB4,A’0#-6B’9#E95.-+$.+,-7.4A.0D9+-2B+2-,A%60F,-,0B,&GGH)))()$6M.--.D$9:.:70;66-$’76575,+7B-616+7B;-6;24A7602A/70C;6435,-7B.-+7F7B7.452AB4,A’0#-6B,,D70C6F+:,&GGNEEE0+,-0.+760.4%60F,-,0B,60J616+7BA.0DL2+65.+760’&GGN!&O!8.-/%6:,0=,+.4’%:.44,0C,A+6+:,+-.0A7+7606F#$%.-+7F7/B7.452AB4,.B+2.+6-A+6;-.B+7B.4.;;47B.+760’$J9935;6A72560E4,B+-6.B+7P,#6435,-A&GGG&!#$%&’()*+$$,-.(&-#)#/0!12+&-/-.-(,134.,%?.07.0CQ7.0CR:60C=70CB:20=.0C=7570L2+65.+7600A+7+2+,S2.0CD60CT07P,-A7+36F?,B:0646C3S2.0CK:62O&((G(+54&(.&J,B,0+43#$%5.+,-7.4A:.P,C.70,D-,B6C07+760.A;6+,0+7.4.B+2.+6-AU7+:207Q2,B.;.1747+7,A:.P70C+:,B46A,A+;,-F6-5.0B,-,A,514.0B,+617646C7B.452AB4,A’?:7A;.;,-C7P,A.-,P7,U6FA+-2B+2-,.B+2.+760.0D.;;47B.+760+:,B-7+7B.47AA2,A.162+#$%.-+7F7B7.452AB4,.B+2.+6-:.P,1,,0.0.43K,D’6%’7#*4#$%L-+7F7B7.452AB4,LB+2.+6-!O!((!’(&IPMC人工肌肉的特性及其应用作者:谭湘强,钟映春,杨宜民作者单位:广东工业大学自动化研究所,广州,510090刊名:高技术通讯英文刊名:HIGHTECHNOLOGYLETTERS年,卷(期):2002,12(1)引用次数:17次参考文献(4条)1.ShahinpoorM.Bar-CohenY.XueTSomeexperimentalresultsonion-exchangepolymer-metalcompositesasbiomimeticsensorsandactuators19982.SalehpoorK.ShahinpoorM.RazaniARoleofiontransportindynamicsensingandactuationofionicpolymericplatinumcompositeartificialmuscles19983.MojarradM.ShahinpoorMBiomimeticroboticpropulsionusingpolymericartificialmuscles19974.Bar·cohenYChallengestothetransitionofIPMCartificialmuscleactuatorstopracticalapplication1999相似文献(10条)1.期刊论文唐华平.姜永正.唐运军.殷陈锋.聂拓.王桥医.TANGHua-ping.JIANGYong-zheng.TANGYun-jun.YINChen-feng.NIETuo.WANGQiao-yi人工肌肉IPMC电致动响应特性及其模型-中南大学学报(自然科学版)2009,40(1)采用自行设计的悬臂梁装置对人工肌肉IPMC的电致动响应特性进行测试,研究在直流电压作用下悬臂梁位移与电压的关系及在方波电压作用下位移与电压频率的关系,建立IPMC材料的力学模型;提出IPMC材料悬臂梁电致动挠曲线方程的大变形解法,导出作用于IPMC悬臂梁上的等效弯矩与电压、频率的函数.测试结果表明,在电压为5V时位移达到最大值11.1mm;当电压的频率大于30mHz时,随着频率的增加,悬臂梁的位移逐渐减小,且在30~100mHz时下降迅速.模型计算结果与测试结果最大相对误差在10%以内,证实了模型的准确性.2.学位论文江新民IPMC人工肌肉制备,改性和建模2008本文研究了IPMC人工肌肉表面电极化学镀方法,通过实验总结了一套IPMC致动器表面电极化学镀标准化工艺。并利用商业的Nafion膜为基底材料成功制备了IPMC人工肌肉致动器试样。其次,为了提高IPMC致动器的输出力,通过实验总结了一套Nafion聚合物溶液浇铸工艺,利用Nafion聚合物溶液浇铸了较厚的Nafion膜,利用纳米压痕仪对浇铸的Nafion膜进行了弹性模量和硬度的测试,结果发现,浇铸的Nafion膜较商业Nafion膜提高2倍左右。利用浇铸的Nafion膜为基底材料,通过化学镀的方法成功制备了IPMC试样,通过测试其输出力和输出位移,结果表明,随着IPMC厚度的增加,IPMC致动器的输出力也会增加,但是其输出位移会相应减小,实验结果对后续的IPMC致动器设计研究提供帮助。同时,为了提高IPMC致动器的输出力和在空气中的工作时间,本文研究了对基底材料通过化学改性来提高基底材料Nafion膜的含水量,主要是通过TEOS和POMS对Nafion进行化学改性,以改性的Nafion膜为基底材料,通过化学镀沉积表面电极,成功制备了IPMC致动器试样,通过测试,改性的Nafion膜制备的IPMC致动器的输出力和工作时间较商业Nafion膜制备的IPMC有一定的提高。最后,本文根据IPMC致动器的致动机理建立了IPMC致动器的致动模型,并且根据该致动模型,以AutoCAD为平台,在AutoCAD上建立了IPMC致动器试样参数化设计界面,另外,通过实验及matlab曲线拟合,得到了IPMC致动器输出力和位移的开环传递函数,为后续IPMC致动器的控制研究奠定基础。3.学位论文沈辉人工肌肉(IPMC)的性能研究2006目前机器人在各行各业中发挥着重要作用。IPMC(ion-exchangepolymermetalcomposite)是一种人工肌肉材料,由于其较低的驱动电压能产生较大的位移变形,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。本文研究了IPMC的一些重要特性,如位移特性和输出力特性。IPMC试样是以Nafion-117薄膜为基底材料利用化学方法沉积Pt离子制备的。基于LabVIEW软件平台利用NI公司的6024E数据采集卡建立了实验平台,通过实验讨论了电激励信号对其输出力和变形的影响。实验选取了不同电压幅值,不同频率的方波、三角波、正弦波三种波形作为电激励信号,利用高速摄像记录IPMC的位移变形,并通过力传感器实测了IPMC试样末端的输出力。结果表明,电压幅值和频率对其位移变形的大小影响较大,波形对其位移变形的轨迹影响较大;电压幅值和频率对其输出力的大小影响较大,而波形对其输出力影响较小。另外,研制了用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定、转子摩擦力/力矩的传感器。针对试验的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式两维传感器,该传感器的一维测量法向正压力,另一维测量扭矩。法向力的量程为0~200N,准确度为+0.09﹪;扭矩的量程为0~2N·m,准确度为+0.41﹪。满足了实验要求。4.期刊论文唐运军.唐华平.殷陈锋.TangYunjun.TangHuaping.YinChenfeng一种离子交换树脂金属复合材料(IPMC)的力学参数测定-高技术通讯2007,17(5)对一种新型的人工肌肉材料--离子交换树脂金属复合材料(IPMC)的力学性能参数进行了测试研究.进行了精密拉伸实验,测定了其弹性模量E和泊松比v,确定了其本构关系,证实了其具有各向同性特性.测试研究为开展IPMC人工肌肉和其应用研究提供了参考数据.5.学位论文汤伊黎人工肌肉(IPMC)的制备及测试研究2007目前机器人在各行各业中发挥着重要作用。IPMC是一种人工肌肉材料,由于其较低的驱动电压能产生较大的位移变形,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。本文研究了离子交换膜金属复合物(IPMC)的输出电流特性。IPMC试样是以Nafion-117薄膜为基底材料利用化学方法沉积Pt离子制备的。设计了用于驱动IPMC的方波信号发生器,建立了基于PC机和数据采集卡的电流测量平台。测试了频率、波形、面积、镀膜厚度等对IPMC电流的影响,并比较了不同波形下的能量损耗,为人工肌肉的控制设计提供了依据。研究结果表明,IPMC的输出电流随激励电压的频率和幅值的升高、试样镀膜厚度和表面积的增加而增大。在不同波形电压刺激下,IPMC的输出电流和能量消耗比较大,正弦波比方波驱动更有效,为实现IPMC的应用和控制奠定了基础。另外,还测试了多片IPMC叠加后的电流和力输出特性,结果显示通过叠加方法可以增大IPMC的输出力。另外,利用VC++6.0中的MFC类库编写了测试动物脚掌粘着特性的实验程序,其中的多线程技术成功地解决了运动控制与数据采集同步的问题。为简化数据处理和实现电机的反馈控制,程序中采用了双缓冲技术和串行方式进行数据采集。应用结果表明,该程序运行稳定可靠,很好地满足了用户要求。6.期刊论文沈辉.于敏.季宏丽.戴振东.裘进浩.SHENHui.YUMin.JIHong-li.DAIZhen-dong.QIUJin-haoIPMC的力输出特性-功能材料2007,38(9)IPMC(ion-exchangepolymermetalcomposite)离子交换聚合物-金属复合材料)是一种人工肌肉材料,其较低的驱动电压能产生较大的位移变形,研究了IPMC这种智能材料的输出力特性.实验选取了不同电压幅值,不同频率的方波、三角波、正弦波3种波形作为电激励信号,通过力传感器实测了IPMC试样末端的输出力.结果表明,随着电压幅值的增大,其输出力也增大;随着电刺激信号频率的降低,其输出力也增大;而波形对其输出力影响不显著.7.学位论文于
本文标题:IPMC人工肌肉的特性及其应用
链接地址:https://www.777doc.com/doc-4832083 .html