执行器
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什么是执行器
执行器是一个的部件的机器,其负责通过打开阀移动和控制的机构或系统中,例如。简单来说,就是一个“推动者”。
执行器需要控制信号和能源。该控制信号是相对低的能量并且可以是电电压或电流,气动,或液压流体压力,或者甚至人类的功率。它的主要能源可以是电流、液压或气压。当它接收到控制信号时,执行器通过将源的能量转换为机械运动来做出响应。在电动、液压、气动的意义上,它是一种形式自动化或自动控制。
执行器是一种机制,控制系统通过它来执行操作或任务。控制系统可以是简单的(固定的机械或电子系统)、基于软件的(例如打印机驱动程序、机器人控制系统)、人或任何其他输入。
执行器的类型
3D打印软执行器
大多数现有的软致动器是使用多步低产量工艺制造的,例如微成型、固体自由成型制造、和掩模光刻。然而,这些方法需要手动制造设备、后处理/组装和漫长的迭代,直到制造成熟。
![执行器](http://map.s-jl.com/wp-content/uploads/sites/14/2024/09/20240927232550-66f73efe5a770.jpg)
为了避免当前制造过程中乏味和耗时的方面,研究人员正在探索一种合适的制造方法来有效制造软致动器。因此,可以通过快速原型制作方法(例如3D打印)一步制造的特殊软系统,用于缩小软执行器的设计和实现之间的差距,使过程更快、更便宜、更简单。它们还能够将所有执行器组件整合到一个单一的结构中,从而无需使用外部接头、粘合剂和紧固件。
形状记忆聚合物(SMP)执行器与我们的肌肉最相似,可对光、电、磁、热、pH值和湿度变化等一系列刺激做出响应。它们存在一些缺陷,包括疲劳和高响应时间,这些缺陷已经通过引入智能材料和通过先进的制造技术组合不同的材料而得到改善。3D打印机的出现为制造低成本和快速响应的SMP致动器开辟了一条新途径。SMP接收外部刺激(如热、湿气、电输入、光或磁场)的过程称为形状记忆效应(SME)。SMP表现出一些有益的特征,例如低密度、高应变恢复、生物相容性和生物降解性。
光敏聚合物/光活化聚合物(LAP)是另一种由光刺激激活的SMP。LAP执行器可以通过即时响应远程控制,无需任何物理接触,只需改变光的频率或强度。
软体机器人对柔软、轻便和生物相容性软执行器的需求影响了研究人员设计气动软执行器,因为它们具有内在的顺应性和产生肌肉张力的能力。
聚合物,例如介电弹性体(DE),离子聚合物金属复合材料(IPMC),离子电活性聚合物,聚电解质凝胶,和凝胶-金属复合物是普通材料,以形成三维层状,可以被定制以工作为软的致动器结构。EAP执行器被归类为3D打印的软执行器,它们响应电激励作为其形状的变形。