JP2022019622A - 絶縁二重層を備えた電極を含む人工筋肉アクチュエータ - Google Patents
絶縁二重層を備えた電極を含む人工筋肉アクチュエータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022019622A JP2022019622A JP2021115102A JP2021115102A JP2022019622A JP 2022019622 A JP2022019622 A JP 2022019622A JP 2021115102 A JP2021115102 A JP 2021115102A JP 2021115102 A JP2021115102 A JP 2021115102A JP 2022019622 A JP2022019622 A JP 2022019622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- artificial muscle
- metal film
- double layer
- insulating double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 title claims abstract description 70
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 52
- -1 acryl Chemical group 0.000 claims abstract description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 130
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 32
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 27
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- XDFYWAPQDKBIHB-UHFFFAOYSA-N ethyl prop-2-enoate;prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=C.CCOC(=O)C=C XDFYWAPQDKBIHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims 1
- 229920006378 biaxially oriented polypropylene Polymers 0.000 abstract 2
- 239000011127 biaxially oriented polypropylene Substances 0.000 abstract 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 2
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- LLDYJIZLPRYTJJ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=C.CCCCOC(=O)C=C LLDYJIZLPRYTJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 3
- 229920004738 ULTEM® Polymers 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- CSYOXGCDUQEYLZ-UHFFFAOYSA-N methyl prop-2-enoate;prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=C.COC(=O)C=C CSYOXGCDUQEYLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007582 Corylus avellana Species 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1075—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with muscles or tendons
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
- H02N1/002—Electrostatic motors
- H02N1/006—Electrostatic motors of the gap-closing type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/008—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for characterised by the actuating element
- F03G7/012—Electro-chemical actuators
- F03G7/0121—Electroactive polymers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
- F15B15/103—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B2015/208—Special fluid pressurisation means, e.g. thermal or electrolytic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/06—Use of special fluids, e.g. liquid metal; Special adaptations of fluid-pressure systems, or control of elements therefor, to the use of such fluids
- F15B21/065—Use of electro- or magnetosensitive fluids, e.g. electrorheological fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
【課題】ハウジングと、ハウジング内部に収納された誘電流体と、ハウジング内に位置決めされた電極対とを含む、人工筋肉アクチュエータを提供すること。【解決手段】電極対は第１電極と第２電極とを含む。第１電極及び第２電極はそれぞれ金属膜を含む。第１電極は、第２電極に面する方向で、第１電極の金属膜上に配置された絶縁二重層を含む。加えて、絶縁二重層は、金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン層（ＢＯＰＰ）とを含む。【選択図】図１Ａ
Description
本明細書は大まかに言えば人工筋肉アクチュエータに関し、そしてより具体的には、絶縁二重層を含む人工筋肉アクチュエータに関する。
静電学に基づく人工筋肉、例えばより具体的にはＨＡＳＥＬ人工筋肉は有望なアクチュエータ技術である。１つの具体的な人工筋肉デザインが、E. Acome, S. K. Mitchell, T. G. Morrissey, M. B. Emmett, C. Benjamin, M. King, M. Radakovitz,及びC. Keplingerによる "Hydraulically amplified self-healing electrostatic actuators with muscle-like performance" と題する論文 (Science 05 Jan 2018: Vol. 359, Issue 6371, pp. 61-65)に記載されている。しかしながら、実際の用途のためには、人工筋肉デザインは、より低い印加電圧においてより多くの力を発揮することを必要とする。
従って、増大したアクチュエータ力を加え得る、改善された人工筋肉の存在が必要である。
１実施態様では、人工筋肉アクチュエータが、ハウジングと、ハウジング内部に収納された誘電流体と、ハウジング内に位置決めされた電極対とを含む。電極対は第１電極と第２電極とを含む。第１電極及び第２電極はそれぞれ金属膜を含む。第１電極は、第２電極に面する方向で、第１電極の金属膜上に配置された絶縁二重層を含む。加えて、絶縁二重層は、金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン層（ＢＯＰＰ）とを含む。
別の実施態様では、人工筋肉アクチュエータが、拡張性流体領域に隣接する電極領域を含むハウジングと、ハウジング内部に収納された誘電流体と、ハウジングの電極領域内に位置決めされた電極対とを含む。電極対は第１電極と第２電極とを含む。第１電極及び第２電極はそれぞれ金属膜、及び金属膜上に配置された絶縁二重層を含む。第１電極の絶縁二重層は、第２電極に面する方向で、第１電極の金属膜上に配置されている。第２電極の絶縁二重層は、第１電極に面する方向で、第２電極の金属膜上に配置されている。絶縁二重層は、金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン層（ＢＯＰＰ）とを含む。さらに、電極対は、印加された電圧に応じて互いに引き合わされ、拡張性流体領域を液圧的に膨張させるように、拡張性流体領域内へ誘電流体を押し込む。
さらに別の実施態様では、人工筋肉アクチュエータを作動させる方法が、人工筋肉アクチュエータの電極対に電気的に接続された電圧源を使用して電圧を発生させることを含み、人工筋肉アクチュエータはさらに、電極領域と拡張性流体領域とを有するハウジングを含む。ハウジング内部に誘電流体が収納されている。電極対は、ハウジングの電極領域内に位置決めされている。電極対は、それぞれが金属膜を有する第１電極と第２電極とを含む。第１電極は、第２電極に面する方向で、第１電極の金属膜上に配置された絶縁二重層を含む。絶縁二重層は、金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）とを含む。方法はまた、電圧源によって発生させた電圧を電極対に印加し、これにより第１電極と第２電極とを静電的に互いに引き付け、拡張性流体領域を液圧的に膨張させるように拡張性流体領域内へ誘電流体を押し込むことを含む。
図面とともに下記詳細な説明に照らして、本明細書中に記載された実施態様によって提供されたこれらの態様、及び付加的な態様がさらに十分に理解される。
図面に示された実施態様は事実上例示的且つ模範的なものであり、クレームによって定義された主題を限定するようには意図されていない。例示的な実施態様の下記詳細な説明は、以下の図面と併せて読めば理解することができる。同様の構造は同様の符号で示されている。
大まかに図面を参照すると、本開示の実施態様は、誘電流体を備えたハウジング内に電極対が配置された人工筋肉アクチュエータに関する。動作中、電極対に電圧を印加し、電極対を互いに引き付けることができる。電極対は誘電流体をハウジングの拡張性流体領域内へ導き、ハウジングの拡張性流体領域を拡張する。このような拡張は、数多くの異なる環境、例えばロボット、医療機器、乗り物、又はこれに類するものにおいてアクチュエータ力を加えることができる。さらに、電極対の電極のうちの少なくとも一方が絶縁二重層を含む。具体的には、電極対の少なくとも一方の電極の絶縁二重層は、アクリル系ポリマー層、例えばポリ（エチルアクリレートアクリルアミド）と、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）層とを含む。アクリル系ポリマー層は電極の金属膜上に配置され、そしてＢＯＰＰ層はアクリル系ポリマー層上に配置されている。本明細書中に記載された電極の絶縁二重層は、厚さ当たりの絶縁破壊電圧(breakdown voltage)が高く、ひいては高電圧電気絶縁破壊に対して抵抗を有する薄い人工筋肉アクチュエータの形成を容易にし、ひいては高い電圧で動作することができ、達成可能なアクチュエータ力の増大を容易にする。絶縁二重層を有する電極を備えた人工筋肉アクチュエータの実施態様をここで説明し、可能な場合にはいつでも、同じ又は同様の部分に言及するために全図面を通して同じ符号を用いる。
ここで図１Ａ～２Ｂを参照すると、人工筋肉アクチュエータ１００，１００’の実施態様が非作動状態（図１Ａ及び２Ａ）、及び作動状態（図１Ｂ及び２Ｂ）で示されている。人工筋肉アクチュエータ１００，１００’はハウジング１１０と、ハウジング１１０内部に配置された電極対１５０とを含む。電極対１５０は第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとを含む。第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとを含む電極対１５０は、ハウジング１１０の電極領域１１６内部に、ハウジング１１０の拡張性流体領域１１８に隣接して設けられている。図１Ａ及び１Ｂに示された人工筋肉アクチュエータ１００の実施態様では、電極領域１１６はハウジング１１０の第１端部１１１に、そして拡張性流体領域１１８はハウジング１１０の第２端部１１３に配置されている。図２Ａ及び２Ｂに示された人工筋肉アクチュエータ１００’の実施態様では、電極領域１１６は、ハウジング１１０の第１端部１１１及び第２端部１１３の両方に位置決めされた拡張性流体領域１１８の間の中央に配置されている。言うまでもなく、人工筋肉アクチュエータ１１０，１００’は、本明細書中に記載された電極デザインを含み得る人工筋肉の非限定的例を提供する。すなわち、図３～５に関してより詳細に後述される、金属膜２５２と、アクリル系ポリマー層２５６及び二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）層２５８を有する絶縁二重層２５４とを含む電極２５０ａ，２５０ｂ，３５０ａ，３５０ｂである。
いくつかの実施態様では、ハウジング１１０は可撓性材料を含み、そして可撓性ハウジングである。例えば可撓性ハウジングはエラストマーハウジングとなるように、エラストマー材料を含んでよい。ハウジング１１０は内面１１４とは反対側に外面１１２を含み、１つ又は２つ以上の壁から形成されている（２つ以上の壁は一緒に結合されるか、又は互いに一体的であってよい）。例えば、ハウジング１１０は第２壁１１７とは反対側の第１壁１１５（図１Ａ～２Ｂの人工筋肉アクチュエータ１００及び１００’に示されている）と、ハウジング１１０の第１端部１１１及び第２端部１１３の両方で、第１壁１１５と第２壁１１７との間に延びる側壁１１９（図１Ａ及び１Ｂの人工筋肉アクチュエータ１００に示されている）とを含む。
図１Ａ～２Ｂをさらに参照すると、第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂのうちの一方が負に荷電された電極であり、第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂのうちの他方は正に荷電された電極である。本明細書中で論じることを目的として、いずれかの電極１５０ａ，１５０ｂは、人工筋肉アクチュエータ１００，１００’内部の他方の電極１５０ａ，１５０ｂが負に荷電される限り、正に荷電されてよい。人工筋肉アクチュエータ１００の電極対１５０は例えばリード１７０を使用して、電圧源１８０に電気的に接続されている。動作中、電圧源１８０によって発生させた電圧を電極対１５０に印加することによって、第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂを横切って電位が形成される。この電位は第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとの間に静電引力をもたらし、第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとを互いに引き付ける。
電極対１５０に加えて、ハウジング１１０は誘電流体１２０を収納している。理論にとらわれるつもりはないが、誘電流体１２０は伝導を最小限にしか、ないしは全く伴わずに電気力を伝達する媒体又は物質であり、このようなものとして導電率が低い。誘電流体１２０のいくつかの非限定的な例は、ペルフルオロアルカン、変圧器油、及び脱イオン水を含む。誘電流体１２０は電極対１５０間の不所望な放電（すなわち短絡）を最小化する。加えて、人工筋肉アクチュエータ１００，１００’が非作動状態（図１Ａ及び２Ａ）にあるときには、誘電流体１２０は、第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとの間に配置されている。電圧が電極対１５０に印加されると、第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとは互いに引き合わされることにより、人工筋肉アクチュエータ１００，１００’を作動させ、そして誘電流体１２０をハウジング１１０の拡張性流体領域１１８内へ押し込む。
図１Ａに示された人工筋肉アクチュエータ１００の非作動状態では、電極領域１１６の高さは拡張性流体領域１１８の高さとほぼ等しい。図１Ｂに示された人工筋肉アクチュエータ１００の作動状態では、拡張性流体領域１１８の高さは電極領域１１６よりも大きい。非作動状態（図１Ａ）では、ハウジング１１０の第１壁１１５及び第２壁１１７の両方に沿ったハウジング１１０の外面１１２は、平らであり、且つ互いにほぼ平行である。より具体的には、電極領域１１６内部の第１壁１１５及び第２壁１１７に沿った、ハウジング１１０の外面１１２間の第１距離Ｄ１は、拡張性流体領域１１８内部の第１壁１１５及び第２壁１１７に沿った、ハウジング１１０の外面１１２間の第２距離Ｄ２とほぼ等しい。作動状態（図１Ｂ）では、第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとは互いに接触させられる。
このように、第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂは今や互いに平行である。しかしながら作動状態にあるときには、電極領域１１６内部のハウジング１１０の第１壁１１５に沿った外面１１２は、ハウジング１１０の第２壁１１７に沿った外面１１２に対して平行ではない。より具体的には、電極領域１１６内部の第１壁１１５に沿った外面１１２と、第２壁１１７に沿った外面１１２との間の第１距離Ｄ１は、拡張性流体領域１１８内部の第１壁１１５に沿った外面１１２と、第２壁１１７に沿った外面１１２との間の第３距離Ｄ３よりも小さい。第２距離Ｄ２と第３距離Ｄ３との間の差は、押し退けられた誘電流体１２０によって生じる、拡張性流体領域１１８内部のハウジング１１０の第１壁１１５の拡張量を定義する。
図１Ａ及び１Ｂに示されたいくつかの実施態様では、第１電極１５０ａと第２電極１５０ｂとの間隔が、ハウジングの第２端部１１３よりも、ハウジング１１０の第１端部１１１に近づくほど密になるように、第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂは配置されている。これにより、第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂは先の尖った形態又はＶ字形の形態で位置決めされる。結果として、作動させられると、電極１５０ａ，１５０ｂは互いに向かってジッパー状に締まり、誘電流体１２０を拡張性流体領域１１８及びハウジング１１０の第２端部１１３へ向かって押すように形成される。これにより、誘電流体１２０はハウジング１１０の第１端部１１１から第２端部１１３へ向かって、そして拡張性流体領域１１８内へ押し込まれる。拡張性流体領域１１８内のハウジング１１０の第１壁１１５（及び／又は第２壁１１７）に対する誘電流体１２０からの圧力は、第１壁１１５（及び／又は第２壁１１７）を変形（又は拡張）させる。第１電極１５０ａ及び第２電極１５０ｂに印加される電圧がひとたび中断されると、電極１５０ａ，１５０ｂはこれらの初期位置（図１Ａの非平行位置）へ戻り、そして第１壁１１５及び第２壁１１７の両方に沿った外面１１２がその初期位置（図１Ａの平行位置）へ戻る。図１Ａ及び１Ｂに示されたいくつかの実施態様では、第１電極１５０ａとハウジング１１０の第１壁１１５との間に補剛膜１４０が設けられている。補剛膜１４０は、非作動状態と作動状態との間で動作するときに、第１壁１１５の少なくとも一部のために剛性を提供し、そして第１電極１５０ａは第２電極１５０ｂ及び第２壁１１７へ向かって動かされる。いくつかの実施態様では、補剛膜１４０はアセテート膜であってよい。
ここで図２Ａ及び２Ｂを参照すると、人工筋肉アクチュエータ１００’の作動は、図１Ａ及び１Ｂの人工筋肉アクチュエータ１００の作動と同様である。しかしながら、図２Ａ及び２Ｂでは、電極１５０ａ，１５０ｂは、非作動状態（図２Ａ）及び作動状態（図２Ｂ）の両方においてほぼ平行である。図２Ａ及び２Ｂにおいて電極１５０ａ，１５０ｂを静電的に互いに引き付けることにより、誘電流体は電極領域１１６から外方へ向かって１つ又は２つ以上の拡張性流体領域１１８内へ導き、拡張性流体領域１１８を拡張する。言うまでもなく、図２Ａ及び２Ｂは、本明細書に記載された電極デザインを含み得る人工筋肉アクチュエータの別のデザインを示すために含まれる。すなわち、図３～５に関してより詳細に後述される、金属膜２５２と、アクリル系ポリマー層２５６及び二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）層２５８を有する絶縁二重層２５４とを含む電極２５０ａ，２５０ｂ，３５０ａ，３５０ｂである。
ここで図３及び４を参照すると、図１Ａ～２Ｂの人工筋肉アクチュエータ１００，１００’に使用し得る電極対の２つの実施態様が概略的に示されている。図３は第１電極２５０ａ及び第２電極２５０ｂを示しており、図４は第１電極３５０ａ及び第２電極３５０ｂを示している。図３の電極２５０ａ，２５０ｂ、及び図４の電極３５０ａ，３５０ｂは両方とも、金属膜２５２と、金属膜２５２上に配置された絶縁二重層２５４とを含む。さらに、図３の電極２５０ａ，２５０ｂ、及び電極３５０ａ，３５０ｂは、第１電極２５０ａ，３５０ａの絶縁二重層２５４が、第２電極２５０ｂ，３５０ｂに面する方向で、第１電極２５０ａ，３５０ａの金属膜２５２上に配置されるように形成されている。一例としては、図３において、第１電極２５０ａの絶縁二重層２５４は、第１電極２５０ａの金属膜２５２を取り囲んでおり、ひいては第１電極２５０ａの絶縁二重層２５４の一部が第２電極２５０ｂに面している。図３において、第２電極２５０ｂも絶縁二重層２５４を含む。絶縁二重層２５４は、第２電極２５０ｂの金属膜２５２を取り囲んでおり、ひいては第２電極２５０ｂの絶縁二重層２５４の一部が第１電極２５０ａに面している。別の例として、図４において、第１電極３５０ａの絶縁二重層２５４は、第１電極３５０ａの金属膜２５２の、第２電極３５０ｂに面する表面上に配置されているが、しかし金属膜２５２を取り囲んではいない。図４において、第２電極２５０ｂも絶縁二重層２５４を含む。絶縁二重層２５４は、第２電極２５０ｂの金属膜２５２の、第１電極３５０ａに面する表面上に配置されているが、しかし金属膜２５２を取り囲んではいない。
図３の電極２５０ａ，２５０ｂ、及び図４の電極３５０ａ，３５０ｂは両方とも、金属膜２５２と、金属膜２５２上に配置された絶縁二重層２５４とを含むものの、言うまでもなく、絶縁二重層２５４が各電極対の２つの電極２５０ａ，２５０ｂ及び３５０ａ，３５０ｂのうちの一方の電極だけに配置されている実施態様も考えられる。実際に、単一の絶縁二重層２５４は、一方の電極（例えば２５０ａ，３５０ａ）に、他方の電極（例えば２５０ｂ，３５０ｂ）に面する方向で結合されると、電極対（２５０ａ，２５０ｂ，３５０ａ，３５０ｂ）の間の絶縁分離を提供する。
図３及び４をなおも参照すると、絶縁二重層２５４は、金属膜２５２上に配置されたアクリル系ポリマー層２５６と、アクリル系ポリマー層２５６上に配置された二軸延伸ポリプロピレン層（ＢＯＰＰ）層２５８とを含む。アクリル系ポリマー層２５６は、金属膜２５２及びＢＯＰＰ層２５８の両方に付着された接着層（例えばアクリル接着エマルジョン）である。いくつかの実施態様では、アクリル系ポリマー層２５６はポリ（エチルアクリレートアクリルアミド）を含む。しかし、言うまでもなく、モノ（エチルアクリレートアクリルアミド）、ポリ（メチルアクリレートアクリルアミド）、モノ（メチルアクリレートアクリルアミド）、ポリ（プロピルアクリレートアクリルアミド）、モノ（プロピルアクリレートアクリルアミド）、ポリ（ブチルアクリレートアクリルアミド）、モノ（ブチルアクリレートアクリルアミド）、ポリ（ペンチルアクリレートアクリルアミド）、モノ（ペンチルアクリレートアクリルアミド）、ポリ（ヘキシルアクリレートアクリルアミド）、モノ（ヘキシルアクリレートアクリルアミド）、又はこれに類するもの、のようなアクリル系ポリマー材料が考えられる。さらに、可撓性金属膜であってよい金属膜２５２はアルミニウム又は銅を含んでよい。しかしながら、言うまでもなく電極を形成するのに適したいかなる金属も考えられる。加えて、言うまでもなく、絶縁二重層２５４と金属膜２５２との間には付加的な中間層が位置決めされていてよく、そして絶縁二重層２５４とハウジング１１０との間にも付加的な中間層が位置決めされていてよい。
図３及び４をなおも参照すると、絶縁二重層２５４の厚さＴBLは５０μｍ以下、例えば４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、１５μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下、又はこれらの厚さのうちの任意の２つを終点として有する任意の範囲であってよい。図３及び４に示されているように、アクリル系ポリマー層２５６は厚さＴILを含み、そしてＢＯＰＰ層２５８は厚さＴOLを含む。いくつかの実施態様では、アクリル系ポリマー層２５６の厚さＴILは、ＢＯＰＰ層２５８のＴOLよりも大きく、例えば１．５～１０倍厚く、例えば２～５倍厚い。
図５をここで参照すると、グラフ２０は、電極絶縁材料例（絶縁二重層例）の厚さ当たりの絶縁破壊電圧（ｋＶ／μｍ）をグラフによって示し、これにより、アクリル系ポリマー層２５６とＢＯＰＰ層２５８とを含む絶縁二重層２５４の効果を、他の絶縁材料と比較して例示する。グラフ２０は１１本のバー（バー２２～４０）を含む。これらのバーは、１０種の比較電極絶縁材料（バー２２～３８）、及びアクリル系ポリマー層２５６とＢＯＰＰ層２５８とを含む絶縁二重層２５４（バー４０）の厚さ当たりの絶縁破壊電圧を示している。
バー２２は、アクリル接着剤を有するKapton（登録商標）（例えばポリイミド）の２５．４μｍ厚の絶縁二重層が０．２２ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー２４は、シリコーン接着剤を有するKapton（登録商標）の２５．４μｍ厚の絶縁二重層が０．２２ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー２６は、シリコーン接着剤を有するKapton（登録商標）の５０．８μｍ厚の絶縁二重層が０．１８ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー２８は、アクリル接着剤を有するUltem（登録商標）（例えばポリエーテルイミド）の７６．２μｍ厚の絶縁二重層が０．１６ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー３０は、アクリル接着剤を有するUltem（登録商標）の１２７μｍ厚の絶縁二重層が０．１ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー３２は、シリコーン接着剤を有する高密度Teflon（登録商標）（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））の５０．８μｍ厚の絶縁二重層が０．２ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー３４は、シリコーン接着剤を有するTeflon（登録商標）の５０．８μｍ厚の絶縁二重層が０．１８ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー３６は、シリコーン接着剤を有する伸張（tensilized）Teflon（登録商標）の６３．５μｍ厚の絶縁二重層が０．１９ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。バー３８は、シリコーン接着剤を有するTeflon（登録商標）の７６．２μｍ厚の絶縁二重層が０．１２ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。
このように、バー２２～３８によって表された絶縁二重層のそれぞれは、０．１～０．２２ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有している。対照的に、バー４０は、アクリル系ポリマー層２５６（厚さ１３．４μｍ）とＢＯＰＰ層２５８（厚さ３．９５μｍ）とを含む１９μｍ厚の絶縁二重層２５４が、１．０４ｋＶ／μｍの厚さ当たりの絶縁破壊電圧を有することを示している。このことは、バー２２～３８によって表される最良の比較絶縁二重層の厚さ当たりの絶縁破壊電圧を４倍超増大させることを表している。このことはまた、絶縁二重層２５４の厚さ当たりの絶縁破壊電圧が１ｋＶ／μｍ以上であることを示している。
アクリル系ポリマー層２５６とＢＯＰＰ層２５８とを含む絶縁二重層２５４を使用することにより、絶縁二重層２５４の厚さＴBLを低減できる一方、これと同時に絶縁二重層２５４の電気的な絶縁破壊電圧を高めるので、人工筋肉アクチュエータ１００，１００’を、高められた電圧で短絡なしに操作することができ、より強力な人工筋肉アクチュエータの形成を容易にする。例えば、絶縁二重層２５４は１０ｋＶ以上、例えば１１ｋＶ以上、１２ｋＶ以上、１５ｋＶ以上、２０ｋＶ以上の電圧、又はこれに類する電圧における絶縁破壊に対して抵抗を有する。実際に、絶縁二重層２５４の厚さ当たりの絶縁破壊電圧を増大させると、単一の絶縁二重層２５４が、電極対（２５０ａ，２５０ｂ及び３５０ａ，３５０ｂ）の間で十分な絶縁分離を提供することが可能になる。理論にとらわれるつもりはないが、動作中、人工筋肉アクチュエータ１００，１００’によって加えられるアクチュエータ力は、絶縁二重層２５４の厚さＴBLに対して反比例し、そして印加された電圧の二乗に対して正比例する。こうして、大きい印加電位下での電気的短絡に対して抵抗を有する材料、例えばアクリル系ポリマー層２５６及びＢＯＰＰ層２５８を使用しながら、絶縁二重層２５４の厚さを小さくすることにより、達成可能なアクチュエータ力の増大が容易になる。
言うまでもなく、本明細書中に記載された実施態様は、電極対を有する人工筋肉アクチュエータであって、電極対において少なくとも一方の電極が絶縁二重層を含み、絶縁二重層がアクリル系ポリマー層、例えばポリ（エチルアクリレートアクリルアミド）及びＢＯＰＰ層を含む、人工筋肉アクチュエータに関する。絶縁二重層は厚さ当たりの絶縁破壊電圧が高く、ひいては高電圧の電気的絶縁破壊に対して抵抗を有する薄い人工筋肉アクチュエータの形成を容易にし、これにより人工筋肉アクチュエータはより高い電圧で動作することができ、達成可能なアクチュエータ力の増大を容易にする。
なお、「ほぼ（substantially）」及び「約（about）」という用語は、任意の量的な比較、値、測定、又は他の表現に関与し得る不確実性の固有の度合いを表すために利用される。これらの用語は、当該対象の基本的機能を変化させることなしに、定められた基準から量的表現が変わり得る度合いを表現するためにも本明細書中で利用される。
具体的な実施態様を本明細書中に例示し説明してきたが、言うまでもなく、クレームの対象の思想及び範囲を逸脱することなしに、種々の他の変更及び改変を加えることができる。さらに、クレームの対象の種々の態様が本明細書中に記載されてはいるものの、このような態様は組み合わせで利用される必要はない。したがって、添付のクレームは、クレームの対象の範囲内に含まれる全てのこのような変化形及び変更形をカバーするものとする。
Claims (20)
- 人工筋肉アクチュエータであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内部に収納された誘電流体と、
前記ハウジング内に位置決めされた電極対と、
を含み、
前記電極対は、第１電極と第２電極とを含み、
前記第１電極及び第２電極がそれぞれ金属膜を含み、
前記第１電極は、前記第２電極に面する方向で、前記第１電極の前記金属膜上に配置された絶縁二重層を含み、
前記絶縁二重層は、前記金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、前記アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン層（ＢＯＰＰ）とを含む、
人工筋肉アクチュエータ。 - 前記アクリル系ポリマー層は、ポリ（エチルアクリレートアクリルアミド）を含む、
請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。 - 前記アクリル系ポリマー層は、前記金属膜及び前記ＢＯＰＰ層に付着された接着層である、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記第２電極は、前記第２電極に面する方向で、前記第２電極の前記金属膜上に配置された絶縁二重層を含む、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記絶縁二重層は、前記第１電極の前記金属膜を取り囲む、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記第２電極は、前記第２電極の前記金属膜を取り囲む絶縁二重層を含む、請求項５に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記絶縁二重層の厚さは、２５ミクロン以下である、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記絶縁二重層は、１１ｋＶ以上の電圧における絶縁破壊に対して抵抗を有している、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記絶縁二重層の厚さ当たりの絶縁破壊電圧は、１ｋＶ／μｍ以上である、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記第１電極及び前記第２電極の前記金属膜は、可撓性の金属膜を含む、請求項１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 人工筋肉アクチュエータであって、
拡張性流体領域に隣接する電極領域を含むハウジングと、
前記ハウジング内部に収納された誘電流体と、
前記ハウジングの前記電極領域内に位置決めされた電極対と、
を含み、
前記電極対は、第１電極と第２電極とを含み、
前記第１電極及び前記第２電極がそれぞれ金属膜、及び前記金属膜上に配置された絶縁二重層を含み、
前記第１電極の前記絶縁二重層は、前記第２電極に面する方向で、前記第１電極の前記金属膜上に配置されており、
前記第２電極の前記絶縁二重層は、前記第１電極に面する方向で、前記第２電極の前記金属膜上に配置されており、
前記絶縁二重層は、前記金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、前記アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン層（ＢＯＰＰ）とを含み、
前記電極対は、印加された電圧に応じて互いに引き合わされ、前記拡張性流体領域を液圧的に膨張させるように、前記拡張性流体領域内へ前記誘電流体を押し込む、
人工筋肉アクチュエータ。 - 前記ハウジングは、エラストマー材料を含む可撓性のハウジングである、請求項１１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記第１又は第２電極のうちの一方と前記ハウジングとの間に補剛膜をさらに含む、請求項１１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記アクリル系ポリマー層は、ポリ（エチルアクリレートアクリルアミド）を含む、請求項１１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 前記絶縁二重層の厚さ当たりの絶縁破壊電圧は、１ｋＶ／μｍ以上である、請求項１１に記載の人工筋肉アクチュエータ。
- 人工筋肉アクチュエータを作動させる方法であって、
前記人工筋肉アクチュエータの電極対に電気的に接続された電圧源を使用して電圧を発生させ、前記人工筋肉アクチュエータがさらに、電極領域と拡張性流体領域とを有するハウジングを含み、
前記ハウジング内に誘電流体が収納されており、
前記ハウジングの前記電極領域内に前記電極対が位置決めされており、
前記電極対は、それぞれが金属膜を含む第１電極と第２電極とを含み、
前記第１電極は、前記第２電極に面する方向で、前記第１電極の前記金属膜上に配置された絶縁二重層を含み、
前記絶縁二重層が、前記金属膜上に配置されたアクリル系ポリマー層と、前記アクリル系ポリマー層上に配置された二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）とを含み、
前記電圧源によって発生させた電圧を電極対に印加し、これにより前記第１電極と前記第２電極とを静電的に互いに引き付け、前記拡張性流体領域を液圧的に膨張させるように前記拡張性流体領域内へ前記誘電流体を押し込む、
ことを含む、
人工筋肉アクチュエータを作動させる方法。 - さらに、前記電極対から電圧を除去し、これにより、前記誘電流体が前記拡張性流体領域から流出するように、前記電極対間の静電引力を除去することを含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記電極対に印加される電圧は、１１ｋＶ以上を含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記絶縁二重層の厚さ当たりの絶縁破壊電圧は、１ｋＶ／μｍ以上である、請求項１６に記載の方法。
- 前記第２電極は、前記第２電極に面する方向で、前記第２電極の前記金属膜上に配置された絶縁二重層を含む、請求項１６に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/931,549 US12047016B2 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Artificial muscle actuators comprising electrodes with an insulation bilayer |
| US16/931,549 | 2020-07-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022019622A true JP2022019622A (ja) | 2022-01-27 |
Family
ID=79021330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021115102A Pending JP2022019622A (ja) | 2020-07-17 | 2021-07-12 | 絶縁二重層を備えた電極を含む人工筋肉アクチュエータ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12047016B2 (ja) |
| JP (1) | JP2022019622A (ja) |
| CN (1) | CN113942039A (ja) |
| DE (1) | DE102021116872A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11453347B2 (en) * | 2020-03-12 | 2022-09-27 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Suction devices having artificial muscles |
| US12047016B2 (en) * | 2020-07-17 | 2024-07-23 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Artificial muscle actuators comprising electrodes with an insulation bilayer |
| US20230282991A1 (en) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Artificial muscle assemblies comprising an electrical connection assembly for electrically coupling an electronic device to a power supply |
| US11680559B1 (en) * | 2022-04-06 | 2023-06-20 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Artificial muscles and hybrid actuation devices including artificial muscles having reinforcing threads to prevent permanent deformation |
| CN116464685B (zh) * | 2023-04-25 | 2024-04-16 | 哈尔滨工程大学 | 一种静电液压驱动器及使用该驱动器的深海软体机器鱼 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3724043A (en) * | 1971-05-13 | 1973-04-03 | Gen Electric | The method of making a capacitor with a preimpregnated dielectric |
| JPH09204818A (ja) | 1996-01-26 | 1997-08-05 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 電気絶縁部材、電力ケーブルおよび電力ケーブル用接続部材 |
| FR2887537B1 (fr) | 2005-06-23 | 2007-09-07 | Commissariat Energie Atomique | Actionneur electrostatique, dispositif comportant de tels actionneurs, microsysteme comportant un tel dispositif et procede de realisation d'un tel actionneur |
| JP2007097292A (ja) | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Sony Computer Entertainment Inc | 静電アクチュエータ |
| WO2009048952A1 (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | The Regents Of The University Of Michigan | Liquid-gap electrostatic hydraulic micro actuators |
| US8288917B2 (en) * | 2008-10-23 | 2012-10-16 | Panasonic Corporation | Silicon oxide electret electrode with laminate insulating film surrounding short conductive film |
| BRPI0922267B1 (pt) | 2008-12-10 | 2019-10-15 | Treofan Germany Gmbh & Co. Kg | Método para produzir películas de propileno |
| US20120228991A1 (en) | 2011-02-07 | 2012-09-13 | Vranish John M | Tape muscle |
| US20120287556A1 (en) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | Norberto Silvi | Amorphous polycarbonate films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| CN103987528B (zh) * | 2011-08-23 | 2016-01-13 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | 喷墨介质及其方法 |
| AU2013209422B2 (en) | 2012-01-19 | 2017-08-17 | President And Fellows Of Harvard College | Flexible robotic actuators |
| EP3039061B1 (en) * | 2013-08-28 | 2018-07-25 | SABIC Global Technologies B.V. | Polycarbonate films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
| GB2527764B (en) * | 2014-06-30 | 2017-02-22 | Innovia Films Ltd | Process for producing a security film |
| US10669388B2 (en) * | 2015-02-03 | 2020-06-02 | Sabic Global Technologies, B.V. | Polyetherimide miscible polymer blends for capacitor films |
| WO2017005280A1 (en) | 2015-07-03 | 2017-01-12 | Abb Technology Ltd | Next level nanocomposites for electrical insulation |
| WO2018124300A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 王子ホールディングス株式会社 | 二軸延伸ポリプロピレンフィルム、金属化フィルム及びコンデンサ |
| WO2018175741A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Hydraulically amplified self-healing electrostatic transducers |
| GB2563896B (en) | 2017-06-29 | 2019-07-24 | Univ Bristol | Electrostatic Actuator |
| EP3762618A4 (en) | 2018-03-04 | 2021-12-01 | The Regents Of The University Of Colorado | HYDRAULICALLY REINFORCED SELF-HEALING ELECTROSTATIC CONVERTERS USING A ZIPPING MECHANISM |
| WO2020180982A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Composite layering of hydraulically amplified self-healing electrostatic transducers |
| CN209812321U (zh) | 2019-05-05 | 2019-12-20 | 魏培企 | 一种柔性驱动单元及一种执行器 |
| CN110696459A (zh) | 2019-09-30 | 2020-01-17 | 天津大学 | 一种基于聚吡咯-bopp致动器的制备方法 |
| US11372481B2 (en) * | 2020-04-14 | 2022-06-28 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Hydraulically amplified dielectric actuator taxels |
| US12047016B2 (en) * | 2020-07-17 | 2024-07-23 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Artificial muscle actuators comprising electrodes with an insulation bilayer |
-
2020
- 2020-07-17 US US16/931,549 patent/US12047016B2/en active Active
-
2021
- 2021-06-30 DE DE102021116872.4A patent/DE102021116872A1/de active Pending
- 2021-07-12 JP JP2021115102A patent/JP2022019622A/ja active Pending
- 2021-07-14 CN CN202110795458.0A patent/CN113942039A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102021116872A1 (de) | 2022-01-20 |
| US20220021314A1 (en) | 2022-01-20 |
| CN113942039A (zh) | 2022-01-18 |
| US12047016B2 (en) | 2024-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022019622A (ja) | 絶縁二重層を備えた電極を含む人工筋肉アクチュエータ | |
| JP4773360B2 (ja) | 流体を操作するためのシステム | |
| US6515404B1 (en) | Bending piezoelectrically actuated liquid metal switch | |
| WO2020180982A1 (en) | Composite layering of hydraulically amplified self-healing electrostatic transducers | |
| KR102623266B1 (ko) | 엠보싱된 허니콤 패턴을 가진 마찰전기 발전기 | |
| KR20180090793A (ko) | 전기-활성 라우드스피커 | |
| US11689119B2 (en) | Variable stiffening device comprising electrode stacks in a flexible envelope | |
| US20150357142A1 (en) | Electromechanical device | |
| US6750594B2 (en) | Piezoelectrically actuated liquid metal switch | |
| JP2007505329A5 (ja) | ||
| JPWO2010001771A1 (ja) | 高分子アクチュエータ及び高分子アクチュエータ搭載デバイス | |
| JP2022159168A (ja) | 人工筋肉のための非対称電極絶縁体 | |
| US20130141207A1 (en) | Mechanical heat switch | |
| JP2002330598A (ja) | 積層型高分子アクチュエータ | |
| KR20210086518A (ko) | 불균일 공간 전하층과 유전성 유체를 이용한 주머니 형태의 유연 구동기 | |
| Ito et al. | Development of large-scale stacked-type electrostatic actuators for use as artificial muscles | |
| JP2007259691A (ja) | Ｍｅｍｓの静電駆動法、静電アクチュエーター、及びマイクロスイッチ | |
| Samad et al. | Design and analysis of a low actuation voltage electrowetting-on-dielectric device | |
| US20210283769A1 (en) | Artificial muscles having a reciprocating electrode stack | |
| TW202213927A (zh) | 層疊型靜電致動器 | |
| US11635235B2 (en) | Electrostatically actuated device | |
| Stoyanov et al. | A co-axial dielectric elastomer actuator | |
| Maffli | Fluidically-coupled dielectric elastomer actuator structures for tunable optics and microfluidics | |
| JP2003346628A (ja) | ラッチ型圧電駆動リレー及び圧電駆動リレー | |
| US20040202404A1 (en) | Polymeric liquid metal optical switch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240605 |