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高压放大器赋能:电液驱动与精准粘附调控的仿生软体蠕虫机器人

发布人:17791948727 时间:2025-08-21 来源:工程师 发布文章

  软机器人技术近年来在学术界和工业界都受到了广泛的关注。与传统的刚性机器人相比,软机器人由柔软的材料(如凝胶或弹性体)组成,这使得它们在某些应用场景中具有独特的优势。例如,在医疗领域,软机器人可以更安全地与人体交互,减少对患者的伤害;在探索复杂环境时,软机器人的柔软性使它们能够更容易地适应各种形状和障碍物。电液驱动器是一种将电能转化为液压能,进而产生机械运动的装置。在软机器人中,电液驱动器可以通过控制液压系统的压力来驱动机器人的运动。这种驱动器具有输出力大、响应速度快等优点,非常适合用于需要大力矩或快速响应的软机器人系统中。

  安泰电子的ATA-7000系列高压放大器基于采用AB类放大电路,具有低失真、高稳定的特点。其最大带宽可达120kHz,最大输出电压可达40kVpp,广泛应用于各类压电材料、铁电材料、电活性材料测试及性能评估。

  实验名称:基于粘附控制的电液驱动器蠕虫状软机器人研究

  实验原理:电液驱动器通常由柔性电极、可变形电介质囊以及囊内电介质液体组成。在高压环境下,两个电极分别产生正负电荷,形成充电电容。高压产生的麦克斯韦应力使得电极压缩电介质囊,并将动能传递至内部液体,从而产生驱动力。这种电液流体动能(EFKE)驱动方式使得软体机器人能够实现快速且灵活的运动。

  实验框图:

基于粘附控制的电液驱动器蠕虫状软机器人研究实验框图

  实验过程:为了实现机器人的运动,建立了一个运动控制系统来激活四组执行器。驱动执行器所需的高压由高压放大器(Aigtek,ATA-7100高压放大器)提供,该放大器放大来自函数发生器的电压信号。每组独立控制的柔性电极对应一个高压继电器,控制电压和极性。为保证设备安全,高压放大器的开/关由低压继电器控制。多路高压驱动电路的上电顺序由单片机信号控制。根据执行器模块响应结果,选择8kv的高压,使机器人的应变最大化,同时避免介质击穿。

图 :ATA-7100高压放大器指标参数

  应用方向:药物递送、微创手术、精密制造、柔性生产线、多模态驱动与传感、环境探测、灾难救援

  应用场景:粘附控制、电液驱动器、蠕虫状软机器人、电活性材料、介电弹性体

  产品推荐:ATA-7000系列高压放大器

图:ATA-7000系列高压放大器指标参数

  西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率信号源、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业,为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线,且具有相当规模的仪器设备供应商,样机都支持免费试用。


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关键词: 高压放大器

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