[發明專利]一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置

有效

• 申請號: 202110046125.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112886858B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 周燕;甘杰;李霏;文世峰;蔡志娟;馬國財;段隆臣;史玉升
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）;北京電子工程總體研究所
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 張毅

1.一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：裝置包括智能感知伸縮構件（1）、位移傳導件（2）、壓電元件（3）和電致驅動執行元件（4）；所述壓電元件（3）和電致驅動執行元件（4）通過導線（5）構成閉合電回路；所述位移傳導件（2）的兩端分別與所述智能感知伸縮構件（1）和壓電元件（3）相連接，所述智能感知伸縮構件（1）感知外界熱、磁、電、光信號，且與所述位移傳導件（2）的連接的一端產生相對位移，所述位移傳導件（2）將所述智能感知伸縮構件（1）產生的微小位移傳導至所述壓電元件（3），所述壓電元件（3）受到外力的作用產生正壓電效應，所述閉合電回路中產生電流；所述智能感知伸縮構件（1）由電致型SMP、熱致型SMP、磁致型SMP、光致型SMP其中一種或多種材料經4D打印技術制備而成。

2.如權利要求1所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述4D打印技術為熔融沉積技術、立體光固化技術、直寫成型技術和立體噴墨印刷技術中的一種。

3.如權利要求1所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述電致驅動執行元件（4）由電致形狀記憶聚合物或\和電致形狀記憶合金4D打印制備而成。

4.如權利要求1所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述壓電元件（3）為高分子壓電材料或陶瓷壓電材料通過增材制造技術成型。

5.如權利要求4所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述高分子壓電材料包括聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或改性聚氯乙烯；所述陶瓷壓電材料包括鈦鉛酸或鈦酸鋇。

6.如權利要求1-5任一項所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述位移傳導件（2）包括傳導桿（21），所述傳導桿（21）的一端與所述智能感知伸縮構件（1）連接固定，所述傳導桿（21）的另一端與所述壓電元件（3）連接固定。

7.如權利要求6所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述位移傳導件（2）還包括限位件（22），所述限位件（22）套設在所述傳導桿（21）外，所述限位件（22）固定設置在所述傳導桿（21）運動軌跡某一位置，限制所述傳導桿（21）沿預設運動軌跡移動。

8.如權利要求1-5任一項所述的一種基于4D打印技術的傳感執行一體化裝置，其特征在于：所述裝置還包括電流表（6），所述電流表（6）串聯在所述壓電元件（3）和電致驅動執行元件（4）通過導線（5）構成的閉合電回路中。