什么是静电执行器?静电执行器的应用
什么是静电执行器?
静电致动器是将静电力产生的能量转换成动力并移动物体的装置。
静电致动器主要应用于光学领域。使用的组件包括变焦镜头、快门和显示器。
其特点包括轻、柔、薄、透明。利用其特性,除了光学领域之外,有望应用于人类。
研究的例子包括机器人的人造肌肉、假肢和假腿。开发工作正在取得进展,以实现与实际人体部位相似的运动。
静电执行器的应用
MEMS
静电执行器通常用作MEMS 的驱动装置。
MEMS是微机电系统的英文缩写,是半导体、电子电路等的总称。
MEMS也包括半导体,但它们与一般半导体的不同之处在于它们具有移动部件。
由于使用半导体的部件要求更小,因此需要可以做得更薄的静电致动器。
人工肌肉
支持人类运动的装置,例如护理机器人、假肢和假手,需要灵活且复杂的运动。因此,正在研究人造肌肉,并使用静电致动器作为其驱动力。
静电执行器原理
静电致动器的原理是平行板电容器。电容器具有储存和释放电能的功能。此时,产生静电力并转变为驱动力。
产生的静电力与平板面积成正比,与平板之间距离的平方成反比。因此,通过使膜尽可能薄,静电力增大,可以获得大的驱动力。
由于静电致动器是微小的,所以它们的缺点是它们产生的驱动力的绝对值很小。为了改善这些缺点,除了使薄膜变薄外,还采用并列排列以增加面积来增加驱动力的方法。
除了静电致动器之外,根据所使用的力还存在以下致动器。
每种都有其自身的优点和缺点,因此正确使用它们很重要。
热执行器的
优点是易于制造。缺点是由于材料的各向异性,驱动力会根据使用位置而变化。
电磁执行器
可在液体中使用,因此应用范围广泛。缺点是难以小型化。
压电致动器
的优点 是驱动力大。缺点是会产生磁滞损耗,驱动力可能弱于施加的能量。