實驗名稱：ATA-7030高壓放大(da)器在電致變形柔性致動器表情機(ji)器人實驗中的應用

　　實驗內容：該表情(qing)機器(qi)人的(de)(de)核心柔性(xing)器(qi)件是采用PVC凝膠(jiao)電(dian)(dian)致伸縮(suo)柔性(xing)材料與不(bu)銹鋼金屬網狀電(dian)(dian)極層疊而(er)成。在電(dian)(dian)場作用下，凝膠(jiao)會發(fa)生蠕動(dong)變形(xing)(xing)，致使(shi)凝膠(jiao)在電(dian)(dian)場下填入網狀電(dian)(dian)極的(de)(de)網孔內部，從而(er)發(fa)生厚(hou)度方(fang)向的(de)(de)伸縮(suo)運動(dong)。去(qu)電(dian)(dian)后回復原(yuan)始狀態。通過ON-OFF的(de)(de)控制實(shi)現類似生物肌肉的(de)(de)伸縮(suo)運動(dong)。可(ke)以通過調整電(dian)(dian)場信(xin)(xin)號的(de)(de)波形(xing)(xing)和頻率可(ke)實(shi)現不(bu)同(tong)形(xing)(xing)式的(de)(de)變形(xing)(xing)運動(dong)。該過程需要通過功率放大(da)器(qi)將電(dian)(dian)信(xin)(xin)號放大(da)10-100倍，從而(er)驅動(dong)各個柔性(xing)器(qi)件進(jin)行(xing)變形(xing)(xing)運動(dong)，從而(er)實(shi)現表情(qing)機器(qi)人的(de)(de)不(bu)同(tong)表情(qing)的(de)(de)變化。

　　研究方向：基于(yu)智能(neng)材(cai)料的(de)柔(rou)性器件(jian)設計

　　測試設備：ATA-7030高壓放大器、信(xin)號發(fa)生器、激光位移傳感器，示(shi)波器等。

圖1：電致變形柔性致動(dong)器(qi)表情機(ji)器(qi)人

　　圖2：實(shi)驗裝置圖

　　實驗過程：

　　基(ji)于ATA-7030高壓放大(da)器(qi)(qi)搭建了表情機器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)測試平(ping)臺。實驗(yan)設(she)備包括信號(hao)(hao)發生器(qi)(qi)，ATA-7030高壓放大(da)器(qi)(qi)，激光位(wei)移傳感器(qi)(qi)，示波器(qi)(qi)等(deng)。通過信號(hao)(hao)發生器(qi)(qi)將不同樣(yang)式和頻率的(de)(de)電(dian)信號(hao)(hao)(-10-10V)發送(song)給ATA-7030高壓放大(da)器(qi)(qi)，經過50倍左右放大(da)倍數輸入約500V左右的(de)(de)高壓驅(qu)動(dong)表情機器(qi)(qi)人(ren)各(ge)個模塊的(de)(de)柔性器(qi)(qi)件(jian)運動(dong)，從而(er)實現機器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)不同表情的(de)(de)變化(hua)。

　　實驗結果：

圖3：實驗參數變化圖

　　圖(tu)4：機器人不(bu)同表情變化圖(tu)

　　結果表(biao)明，ATA-7030功放能夠穩定的(de)(de)放大不同類型和頻率的(de)(de)信號，從(cong)而實現柔性致動器件的(de)(de)不同形變(bian)以及(ji)最終實現表(biao)情(qing)機器人(ren)的(de)(de)不同表(biao)情(qing)。

　　結果表(biao)明，模塊化(hua)封裝前后(hou)的(de)(de)(de)(de)柔性驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)具有(you)同(tong)(tong)等的(de)(de)(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)特(te)性，封裝后(hou)的(de)(de)(de)(de)位(wei)移減少僅(jin)為10%左右。同(tong)(tong)時，針對不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)輸入(ru)(ru)(ru)信(xin)號(hao)，驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)的(de)(de)(de)(de)輸出位(wei)移的(de)(de)(de)(de)變化(hua)能(neng)較好地(di)跟隨輸入(ru)(ru)(ru)電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)變化(hua)，一萬(wan)次循環(huan)(huan)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)后(hou)，柔性驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)的(de)(de)(de)(de)位(wei)移損(sun)失僅(jin)為5%左右，具有(you)較好的(de)(de)(de)(de)循環(huan)(huan)壽命。結果顯示ATA-7030功率放(fang)(fang)大(da)器(qi)能(neng)夠(gou)穩定的(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)大(da)不同(tong)(tong)類型(xing)和頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)輸入(ru)(ru)(ru)信(xin)號(hao)，具有(you)響應快、放(fang)(fang)大(da)倍數大(da)以及輸出誤差小的(de)(de)(de)(de)特(te)點，能(neng)滿足柔性驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)的(de)(de)(de)(de)非規(gui)則(ze)定制(zhi)化(hua)輸入(ru)(ru)(ru)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)處理(li)任務，從(cong)而實現柔性致動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)件的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)形變，最終(zhong)實現表(biao)情(qing)機器(qi)人的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)表(biao)情(qing)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)。

　　功率(lv)放大(da)(da)器(qi)推薦：ATA-7030高壓放大(da)(da)器(qi)

　　圖：ATA-7030高壓放大器指標參數

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