ИСКУССТВЕННЫ E МУСКУЛЫ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРОВ

ИСКУССТВЕННЫE МУСКУЛЫ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРОВ Яблоков Михаил Юрьевич

СОДЕРЖАНИЕ • Что такое «искусственные мускулы» • Электроактивные полимеры (ЭАП) • Электронные ЭАП • Ионные ЭАП • ESNAM - European Scientific Network for Artificial Muscles • Области использованияЭАП • Примеры применения • «Искусственная кожа» (Е-кожа). Тактильные сенсоры. • Перспективы развития

СОСТЯЗАНИЯ ПО АРМРЕСТЛИНГУ: ЧЕЛОВЕК-РОБОТ 2005 SPIE (International society for optics, photonics, and imaging engineering) International EAPAD (EAP Actuators & Devices) Conference, San Diego, CA Environmental Robots Incorporated (ERI), New Mexico; Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research, EMPA, Dubendorf, Switzerland; Engineering Science and Mechanics Dept., Virginia Tech. Electroactive Polymer (EAP) Actuators as Artificial Muscles - Reality, Potential and Challenges, Y. Bar-Cohen (editor), SPIE Press, 2004.

ДИНАМИКА ПУБЛИКАЦИЙ

ЭЛЕКТРОАКТИВНЫЕ ПОЛИМЕРЫ (ЭАП) • ИонныеЭAП • Полимерные гели (IGL) • Ионные композиты полимер-металл (IPMC) • Проводящие полимеры (CP) • Углеродные нанотрубки (CNT) • Электронные ЭAП • Пьезоэлектрические полимеры (PP) • Электрострикционные полимеры (EP) • Диэлектрические эластомеры (DE) • Жидкокристаллические эластомеры (LCE) • Аэрогели из углеродных нанотрубок European Scientific Network for Artificial Muscles (ESNAM) http://www.esnam.eu Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA; Dr. Yoseph Bar-Cohen http://eap.jpl.nasa.gov

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЭАП ВЫКЛ ВКЛ • Источник питания (b)Верхний электрод • (c) диэлектрическая эластомерная пленка(d) Нижний электрод

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОННОГО ЭАП

ИОННЫЙ ЭAП Полимер, который изменяет форму и/или размеры вследствие миграции ионов при приложении электрического поля (обычно влажный и содержит электролит)

ПРИМЕР ИОННОГО ЭАП

СРАВНЕНИЕ МУСКУЛОВ И ИСКУССТВЕННЫХ МУСКУЛОВ

ПРИМЕНЕНИЯ ЭАП • АКТЮАТОРЫ • СЕНСОРЫ • ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ • МЕДИЦИНА • ИСКУССТВЕННЫЕ ОРГАНЫ • БИОМИМЕТИЧЕСКИЕ РОБОТЫ • ЭКЗОСКЕЛЕТЫ • АРТИКУЛЯЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ • ТАКТИЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ • АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ • АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ • КОНТРОЛЬ ШУМА • ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ • АНИМАЦИЯ • ИГРУШКИ

УПРАВЛЕНИЕ МИМИКОЙ АНДРОИДА С ПОМОЩЬЮ ЭАП D. Hanson, University of Texas, Dallas, G. Pioggia, University of Pisa, Italy]

ДИРИЖАБЛЬ НА ОСНОВЕЭАП Swiss Federal Labs for Materials Testing and Research (EMPA)

ЭАП ОТ DANFOSSPOLYPOWER

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭАП Danfoss PolyPower Пленка ПДМС; толщина 80 мкм, ширина 200 мм; длина 1 м; Sмакс=30%

ДЕМОНСТРАЦИЯ МАКЕТА НОГИ С МУСКУЛАМИ ИЗ ЭАП Danfoss PolyPower Department of Mechanical Engineering National Technical University of Athens, GREECE

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ЭАП Danfoss PolyPower Danfoss PolyPower, Denmark

ТАКТИЛЬНЫЕ СЕНСОРЫ • «ИСКУССТВЕННАЯ КОЖА»: E-КОЖА (ELECTRONIC SKIN:Е-SKIN; КАК E-NOSE, E-TONGUE) • ДАТЧИК ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИД (ПВДФ) • ДАТЧИК ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ НА ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛАСТОМЕРОВ ПОЛИДИМЕТИЛСИЛОКСАН (ПДМС) • ОТ ОДИНОЧНОГО СЕНСОРА К МАССИВУ ТАКСЕЛЕЙ (TAXEL – TACTILE ELEMENT; КАК PIXEL – PICTURE ELEMENT)

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ РЕАЛИЗАЦИИ "СИЛОВЫХ" ИСКУССТВЕННЫХ МУСКУЛОВ ВЕДУЩИМИ СПЕЦИАЛИСТАМИ • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ • РАЗРАБОТКА МУЛЬТИСЛОЙНЫХ ЭАП • НАЛИЧИЕ СВЕРХЗАДАЧИ

ИСКУССТВЕННЫ E МУСКУЛЫ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРОВ