[發明專利]碳納米管纖維復合結構型電磁致動器

有效

• 申請號: 201811157109.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109088563B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 袁曦明;袁一楠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 孫妮

本發明公開了一種碳納米管纖維復合結構型電磁致動器，包括：碳納米管纖維復合結構型電致動器或碳納米管纖維復合結構型電磁致動器；所述碳納米管纖維復合結構型電致動器，包括：碳納米管纖維單向螺旋纏繞復合結構型電致動器、碳納米管纖維雙向螺旋纏繞復合結構型電致動器；所述碳納米管纖維單向螺旋纏繞復合結構型電致動器，包括：納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層、電致伸縮材料層、納米粒子復合型碳納米管纖維紗線單向螺旋纏繞層共同構成“三明治”一體化結構，在電場作用下具有對外產生可控伸縮或旋轉功能的放大、疊加或增強協同驅動效應。

技術領域

本發明屬于人工智能、光機電一體化及機器人驅動技術領域，涉及人工智能、光機電一體化及機器人驅動領域的致動器技術，更具體地涉及一種碳納米管纖維復合結構型電磁致動器。

背景技術

當前人工智能、光機電一體化及機器人驅動技術領域的致動器技術得到較快發展。致動器是微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)的動力部件，是將驅動能量轉換成機械位移或機械力的換能器，承擔能量轉化、運動傳遞等重要作用，在人工智能、光機電一體化及機器人領域是需要進一步發展的重要技術之一。在致動器技術領域有熱致動器、電致動器、壓電致動器和磁致動器。熱致動器是利用溫度變化產生形變致動，是現階段MEMS可行的主要致動方式。熱致動器與集成電路的工藝和電壓兼容、輸出力較大，具有可重復執行、精度較高、可靠性較好的特點，相比壓電致動器具有一定的技術優勢，但熱致動器也存在響應速度較慢、能量損耗較大等缺點。電致動器與熱致動器和壓電致動器相比較，具有重復性較好，無滯后，不需極化、無老化等優勢。如何進一步發展致動器技術，如何進一步提高電致動器的性能，是需要解決的技術問題之一。

發明內容

針對當前電致動器技術發展存在的系列問題，本發明提供一種碳納米管纖維復合結構型電磁致動器，以達到優化提升電致動器的各項性能指標。

本發明的一種碳納米管纖維復合結構型電磁致動器的實現具體技術方案包括：碳納米管纖維復合結構型電致動器、碳納米管纖維復合結構型電磁致動器；所述碳納米管纖維復合結構型電致動器，包括：碳納米管纖維單向螺旋纏繞復合結構型電致動器、碳納米管纖維雙向螺旋纏繞復合結構型電致動器；所述碳納米管纖維單向螺旋纏繞復合結構型電致動器，包括：納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層、電致伸縮材料層、納米粒子復合型碳納米管纖維紗線單向螺旋纏繞層；所述納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層裝配于碳納米管纖維單向螺旋纏繞復合結構型電致動器的中部；所述電致伸縮材料層裝配于納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層的外部，并構成圓筒狀結構，或者采用電致伸縮材料浸透交叉融入納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層的彈簧圈與圈之間及外面，與所述納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層構成復合緊密結構；所述納米粒子復合型碳納米管纖維紗線單向螺旋纏繞層采用納米粒子復合型碳納米管纖維紗線按照一定角度方向螺旋纏繞在電致伸縮材料層外面構成外層；所述納米粒子復合型碳納米管纖維紗線彈簧層、電致伸縮材料層、納米粒子復合型碳納米管纖維紗線單向螺旋纏繞層共同構成“三明治”一體化結構。