KR20220069778A - Linear actuator - Google Patents

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KR20220069778A KR1020210030731A KR20210030731A KR20220069778A KR 20220069778 A KR20220069778 A KR 20220069778A KR 1020210030731 A KR1020210030731 A KR 1020210030731A KR 20210030731 A KR20210030731 A KR 20210030731A KR 20220069778 A KR20220069778 A KR 20220069778A
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Abstract

A linear actuator is disclosed. The linear actuator includes: a polymer actuator which has a dielectric elastomer capable of contraction and relaxation deformation by an electric signal; a linear movement shaft which is connected with the polymer actuator; and a movable body which is coupled to the linear movement shaft through a friction material having a structure of surrounding the linear movement shaft, and linearly moves according to the deformation of the polymer actuator.

Description

선형 구동기{LINEAR ACTUATOR}LINEAR ACTUATOR

아래의 설명은 선형 구동기 기술에 관한 것이다.The description below relates to linear actuator technology.

선형 구동기는 선형 스테이지(linear stage), 핸드폰 등의 렌즈 구동용 모터, 인공 근육 등 다양한 기술 분야에서 사용되고 있다.Linear actuators are used in various technological fields, such as linear stages, motors for driving lenses of mobile phones, and artificial muscles.

최근 연구되고 있는 소형 선형 구동기로는 전자계 모터 기반의 선형 구동기와 압전소자(piezo electric transducer)를 이용한 선형 구동기가 있다.As small linear actuators being studied recently, there are a linear actuator based on an electromagnetic motor and a linear actuator using a piezo electric transducer.

전자계 모터 기반의 선형 구동기는 낮은 전압에서 동작이 가능하다는 장점이 있으나, 빠른 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸기 위해서는 감속 기어와 캠(cam) 혹은 스크류 기반의 구조물이 필요하다. 이러한 여러 구조물들의 필요성으로 인해서 소형화된 선형 구동기를 만드는 것이 어려우며, 백래시(backlash) 혹은 발열 등의 문제가 있다.An electromagnetic motor-based linear actuator has the advantage of being able to operate at a low voltage, but a reduction gear and a cam or screw-based structure are required to convert a fast rotational motion into a linear motion. Due to the necessity of these various structures, it is difficult to make a miniaturized linear actuator, and there are problems such as backlash or heat generation.

압전소자를 이용한 선형 구동기는 압전소자에 초음파 대역 주파수의 전압을 인가시킴으로써 이동축을 진동시키고, 이동자와 접촉되어 있는 이동자를 이동시키는 방식이다. 압전소자 방식은 구조가 간단하여 소형화에 용이하며 빠른 응답속도를 갖는 장점이 있으나, 압전소자의 변형이 작기 때문에 제한된 속도로 구동될 수밖에 없다는 단점이 있다.The linear actuator using a piezoelectric element vibrates a moving shaft by applying a voltage of an ultrasonic band frequency to the piezoelectric element, and moves the mover in contact with the mover. The piezoelectric element method has the advantage of being easy to miniaturize due to its simple structure and having a fast response speed, but has a disadvantage in that it cannot but be driven at a limited speed because the deformation of the piezoelectric element is small.

[특허문헌][Patent Literature]

한국 공개특허공보 제10-2004-0027753호Korean Patent Publication No. 10-2004-0027753

한국 공개특허공보 제10-2007-0097264호Korean Patent Publication No. 10-2007-0097264

본 발명은 압전소자를 이용한 선형 구동기가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 압전소자 대신 전기활성고분자 기반의 폴리머 구동기를 사용한다.The present invention has been proposed to solve the problem of a linear actuator using a piezoelectric element, and uses an electroactive polymer-based polymer actuator instead of a piezoelectric element.

본 발명은 폴리머 구동기를 사용함으로써 제조공정이 용이하고 구조가 간단하며 동작속도가 빠른 폴리머 구동기 기반 선형 구동기를 제공할 수 있다.The present invention can provide a polymer actuator-based linear actuator that is easy to manufacture, has a simple structure, and has a high operating speed by using a polymer actuator.

전기 신호로 구동되는 폴리머 구동기; 및 상기 폴리머 구동기의 변위에 따라 선형으로 이동하는 이동체를 포함하는 선형 구동기를 제공한다.polymer actuators driven by electrical signals; And it provides a linear actuator comprising a movable body that moves linearly according to the displacement of the polymer actuator.

일 측면에 따르면, 상기 폴리머 구동기는, 상기 전기 신호에 의해 수축 운동과 이완 운동이 가능한 유전탄성체로 구성될 수 있다.According to one aspect, the polymer actuator may be formed of a dielectric elastic material capable of contracting and relaxing by the electrical signal.

다른 측면에 따르면, 상기 폴리머 구동기와 이어진 선형 이동축을 더 포함하고, 상기 이동체는 상기 선형 이동축과 결합되고, 상기 폴리머 구동기의 변형이 상기 선형 이동축에 전달됨에 따라 상기 이동체가 상하로 이동할 수 있다.According to another aspect, it may further include a linear movement shaft connected to the polymer actuator, wherein the movable body is coupled to the linear movement shaft, and as a deformation of the polymer actuator is transmitted to the linear movement shaft, the movable body may move up and down .

또 다른 측면에 따르면, 상기 선형 이동축을 감싸는 구조의 마찰재를 통해 상기 이동체가 상기 선형 이동축과 결합될 수 있다.According to another aspect, the movable body may be coupled to the linear moving shaft through a friction material having a structure surrounding the linear moving shaft.

또 다른 측면에 따르면, 상기 폴리머 구동기는, 상단부의 제1 폴리머; 하단부의 제2 폴리머; 상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머의 양면에 코팅된 유연전극소자; 및 상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머를 연결하는 비압축성 물질을 포함할 수 있다.According to another aspect, the polymer actuator, the upper end of the first polymer; a second polymer at the lower end; a flexible electrode device coated on both surfaces of the first polymer and the second polymer; and an incompressible material connecting the first polymer and the second polymer.

또 다른 측면에 따르면, 상기 제1 폴리머의 양면에 상기 전기 신호에 따른 전압 차가 가해지면 상기 폴리머 구동기가 위쪽 방향으로 변형되고, 상기 제2 폴리머의 양면에 상기 전기 신호에 따른 전압 차가 가해지면 상기 폴리머 구동기가 아래쪽 방향으로 변형될 수 있다.According to another aspect, when a voltage difference according to the electrical signal is applied to both surfaces of the first polymer, the polymer actuator is deformed upward, and when a voltage difference according to the electrical signal is applied to both surfaces of the second polymer, the polymer The actuator may be deformed in a downward direction.

또 다른 측면에 따르면, 상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머 중 상기 전기 신호가 인가되는 폴리머를 통해 상기 이동체의 이동 방향이 변경될 수 있다.According to another aspect, the moving direction of the movable body may be changed through a polymer to which the electric signal is applied among the first polymer and the second polymer.

또 다른 측면에 따르면, 상기 전기 신호로서 시간에 따라 증가하다가 떨어지는 톱니펄스(saw tooth pulse) 형태의 전압 신호가 상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머 중 하나에 인가될 수 있다.According to another aspect, as the electrical signal, a voltage signal in the form of a saw tooth pulse that increases with time and then falls may be applied to one of the first polymer and the second polymer.

전기 신호에 의해 수축과 이완 변형이 가능한 유전탄성체로 구성된 폴리머 구동기; 상기 폴리머 구동기와 이어진 선형 이동축; 및 상기 선형 이동축을 감싸는 구조의 마찰재를 통해 상기 선형 이동축과 결합되어 상기 폴리머 구동기의 변형에 따라 선형으로 이동하는 이동체를 포함하는 선형 구동기를 제공한다.A polymer actuator composed of a dielectric elastic material that can be contracted and relaxed by electrical signals; a linear moving shaft connected to the polymer actuator; and a movable body coupled to the linear moving shaft through a friction material having a structure surrounding the linear moving shaft and moving linearly according to the deformation of the polymer actuator.

본 발명의 실시예에 따르면, 입력 전압에 따라 이완과 수축 운동이 가능한 유전 탄성체 기반의 폴리머 구동기를 활용하여 이동체가 상하 운동을 할 수 있는 선형 구동기를 제안한다. 폴리머 구동기를 높은 주파수 대역의 특정 형태의 전압으로 작동함으로써 선형 모터의 상하 운동 제어가 가능하고, 폴리머 구동기를 사용함에 따라 제조 공정이 용이하고 구조가 간단하며 동작 속도가 빠르다는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, a linear actuator in which a movable body can move up and down is proposed by using a dielectric elastic body-based polymer actuator capable of relaxation and contraction motion according to an input voltage. By operating the polymer actuator with a specific type of voltage in a high frequency band, it is possible to control the vertical motion of the linear motor, and by using the polymer actuator, the manufacturing process is easy, the structure is simple, and the operation speed is fast.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 구동기의 구조 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 구동기에 활용되는 폴리머 구동기의 구조 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서 유전탄성체 기반 폴리머 구동기의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서 폴리머 구동기 기반 선형 구동기의 입력 전압 형태의 예시들을 나타낸 것이다.1 is a structural cross-sectional view of a linear actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a structural cross-sectional view of a polymer actuator used in a linear actuator according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the principle of operation of the dielectric elastomer-based polymer actuator according to an embodiment of the present invention.
4 to 5 show examples of input voltage types of a polymer driver-based linear driver according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 선형 구동기 기술에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to linear actuator technology.

본 명세서에서 구체적으로 개시되는 것들을 포함하는 실시예들은 폴리머 구동기 기반의 선형 구동기를 제공할 수 있고, 이를 통해 운동 제어, 동작 속도, 응답 시간, 제조 공정, 모터 구조 등의 여러 측면에 있어서 상당한 장점들을 달성할 수 있다.Embodiments, including those specifically disclosed herein, may provide a polymer actuator-based linear actuator, which provides significant advantages in various aspects such as motion control, operating speed, response time, manufacturing process, motor structure, and the like. can be achieved

본 발명의 실시예들은 입력 전압에 따라서 이완 및 수축 운동이 가능한 유전탄성체 기반의 폴리머 구동기를 활용하여 이동체가 상하 운동을 할 수 있는 선형 구동기에 관한 것이다. 폴리머 구동기를 높은 주파수 대역의 특정 인가 전압 형태로 작동함으로써 선형 구동기의 상하 운동 제어가 가능하다. 본 발명은 선형 구동기가 활용되고 있는 모든 분야에 적용이 가능하며, 예로는 인공 근육, 선형 스테이지, 렌즈 구동용 모터 등으로 사용 가능하다.Embodiments of the present invention relate to a linear actuator in which a movable body can move up and down by using a dielectric elastic material-based polymer actuator that can relax and contract according to an input voltage. By operating the polymer actuator in the form of a specific applied voltage in a high frequency band, it is possible to control the vertical movement of the linear actuator. The present invention can be applied to all fields in which a linear actuator is utilized, for example, it can be used as an artificial muscle, a linear stage, a motor for driving a lens, and the like.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 구동기의 구조 단면도를 도시한 것이다.1 is a structural cross-sectional view of a linear actuator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 선형 구동기는 폴리머 구동기(100), 선형 이동축(101), 마찰재(102), 이동체(103), 및 고정부(104)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the linear actuator according to the present invention includes a polymer actuator 100 , a linear moving shaft 101 , a friction material 102 , a moving body 103 , and a fixing part 104 .

폴리머 구동기(100)는 전기 신호에 의해 수축 혹은 이완되는 유전탄성체를 기반으로 한다.The polymer actuator 100 is based on a dielectric elastic material that is contracted or relaxed by an electrical signal.

고정부(104)는 폴리머 구동기(100)를 고정시키기 위한 구조를 포함한다.The fixing part 104 includes a structure for fixing the polymer actuator 100 .

선형 이동축(101)은 폴리머 구동기(100)와 수직으로 이어진 이동축으로, 폴리머 구동기(100)에 붙어 있음에 따라 폴리머 구동기(100)의 변형이 선형 이동축(101)에 그대로 전달된다.The linear movement shaft 101 is a movement axis that is vertically connected to the polymer actuator 100 , and as it is attached to the polymer actuator 100 , the deformation of the polymer actuator 100 is transferred to the linear movement shaft 101 as it is.

마찰재(102)와 이동체(103)는 선형 이동축(101)과 결합된 이동체 구조체에 해당된다.The friction material 102 and the moving body 103 correspond to the moving body structure coupled to the linear moving shaft 101 .

폴리머 구동기(100)를 높은 주파수의 톱니 펄스(saw tooth pulse)와 같은 형태의 전압으로 동작시키면 폴리머 구동기(100)의 변형이 선형 이동축(101)에 전달됨에 따라 선형 이동축(101)이 전압 형태에 따라 진동을 하게 된다.When the polymer actuator 100 is operated with a voltage of the same form as a saw tooth pulse of a high frequency, as the deformation of the polymer actuator 100 is transmitted to the linear movement shaft 101 , the linear movement shaft 101 generates a voltage. It vibrates according to its shape.

마찰재(102)는 선형 이동축(101)을 감싸는 구조로 이동체(103)를 선형 이동축(101)에 연결해주며 일정한 마찰력을 갖도록 설계된다.The friction material 102 has a structure surrounding the linear movement shaft 101, connects the movable body 103 to the linear movement shaft 101, and is designed to have a constant frictional force.

선형 이동축(101)이 선형적으로 움직일 때는 마찰재(102)의 마찰력에 의해서 이동체(103)가 선형 이동축(101)을 따라 움직인다.When the linear movement shaft 101 moves linearly, the movable body 103 moves along the linear movement shaft 101 by the frictional force of the friction material 102 .

이때, 톱니 펄스에서 전압이 급격하게 떨어지게 되면 폴리머 구동기(100)를 따라 선형 이동축(101)이 급격하게 반대 방향으로 이동하며, 관성력으로 인해 이동체(102)는 기존 위치에 고정된다.At this time, when the voltage falls sharply in the sawtooth pulse, the linear moving shaft 101 moves in the opposite direction along the polymer actuator 100 abruptly, and the moving body 102 is fixed at the original position due to the inertial force.

이처럼 관성의 법칙을 이용하여 톱니 펄스의 전압을 가하게 되면 선형 이동축(101)은 특정 방향으로 선형적인 움직임을 보여주게 된다.As such, when a sawtooth pulse voltage is applied using the law of inertia, the linear movement axis 101 shows a linear movement in a specific direction.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 구동기에 활용되는 폴리머 구동기의 구조 단면도를 도시한 것이다.2 is a structural cross-sectional view of a polymer actuator used in a linear actuator according to an embodiment of the present invention.

폴리머 구동기(100)는 상단부의 제1 폴리머(201), 하단부의 제2 폴리머(202), 제1 폴리머(201)와 제2 폴리머(202)의 양면에 코팅된 유연전극소자(203), 및 제1 폴리머(201)와 제2 폴리머(202)를 연결해주는 비압축성 물질(204)로 구성될 수 있다.The polymer actuator 100 is a flexible electrode element 203 coated on both sides of the first polymer 201 at the upper end, the second polymer 202 at the lower end, the first polymer 201 and the second polymer 202, and The incompressible material 204 connecting the first polymer 201 and the second polymer 202 may be formed.

선형 구동기의 운동 방향은 폴리머 구동기(100)의 톱니 펄스와 같은 형태의 전압을 제1 폴리머(201)와 제2 폴리머(202) 중 어떤 폴리머에 가하는지에 따라서 변경이 가능하다.The movement direction of the linear actuator may be changed according to which polymer among the first polymer 201 and the second polymer 202 is applied with a voltage in the form of a sawtooth pulse of the polymer actuator 100 .

도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서 유전탄성체 기반 폴리머 구동기의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the principle of operation of the dielectric elastomer-based polymer actuator according to an embodiment of the present invention.

유연 탄성체 기반의 폴리머 구동기(100)는 폴리머 필름, 즉 제1 폴리머(201)와 제2 폴리머(202)의 양면에 코팅된 유연전극소자(203)에 전압 차를 가하게 되면 정전기력으로 인해 필름의 두께가 얇아지며 각 면의 방향으로 팽창을 하게 된다.When a voltage difference is applied to the flexible electrode element 203 coated on both sides of the polymer film, that is, the first polymer 201 and the second polymer 202, the polymer actuator 100 based on the flexible elastic body has a thickness of the film due to electrostatic force. becomes thinner and expands in the direction of each side.

도 3의 (a) 도면은 제2 폴리머(202)에 전압을 인가했을 때의 변위 형태를 나타내고 있다. 하단의 제2 폴리머(202)의 양면에 전압 차를 가하게 되면 면 방향으로 팽창이 생기면서 폴리머 구동기(100)가 아래쪽 방향으로 변형이 된다.3A shows a displacement form when a voltage is applied to the second polymer 202 . When a voltage difference is applied to both surfaces of the second polymer 202 at the bottom, expansion occurs in the plane direction and the polymer actuator 100 is deformed in the downward direction.

도 3의 (b) 도면은 제1 폴리머(201)에 전압을 인가할 때의 변위 형태를 나타내고 있다. 도 3의 (a) 도면과 반대로, 제1 폴리머(201)의 양면에 전압 차를 인가하면 면 방향으로 팽창하면서 폴리머 구동기(100)가 위쪽 방향으로 변형된다.3B shows a displacement form when a voltage is applied to the first polymer 201 . Contrary to the drawing of FIG. 3A , when a voltage difference is applied to both surfaces of the first polymer 201 , the polymer actuator 100 is deformed upward while expanding in the plane direction.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서 폴리머 구동기 기반 선형 구동기의 입력 전압 형태의 예시들을 나타낸 것이다.4 to 5 show examples of input voltage types of a polymer driver-based linear driver according to an embodiment of the present invention.

선형 구동기의 동작을 위해서 인가되는 입력 전압은 시간에 따라 증가하다가 급격하게 떨어지는 형태를 가진다.The input voltage applied for the operation of the linear driver increases with time and then rapidly falls.

일례로, 시간에 따라 증가하는 형태는 도 4와 같이 지수 함수처럼 증가하거나, 도 5와 같이 선형적으로 증가하는 형태에 해당될 수 있으며, 이외에도 시간에 따라 증가하는 다양한 형태의 입력 전압을 활용할 수 있다.For example, a form that increases with time may correspond to a form that increases like an exponential function as shown in FIG. 4 or a form that increases linearly as shown in FIG. 5. In addition, various types of input voltages that increase with time may be utilized. have.

시간에 따라 전압이 점차 증가하는 구간에서는 마찰재(102)로 인한 마찰력에 의해 이동체(103)가 선형 이동축(101)을 따라 이동한다.In a section in which the voltage gradually increases with time, the movable body 103 moves along the linear moving shaft 101 by frictional force due to the friction material 102 .

전압이 급격하게 떨어지는 구간에서는 관성력으로 인해서 이동체(103)가 선형 이동축(101)에서 특정 거리만큼 움직이게 된다.In the section in which the voltage is sharply dropped, the movable body 103 moves by a specific distance from the linear movement axis 101 due to the inertial force.

한 펄스당 이동된 특정 거리는 선형 구동기의 설계에 따라 결정되는 값이며, 전압의 펄스 수를 측정함으로써 이동체(103)가 선형 이동축(101)으로부터 이동한 거리가 계산될 수 있다.The specific distance moved per one pulse is a value determined according to the design of the linear actuator, and by measuring the number of pulses of the voltage, the distance the mobile body 103 moves from the linear movement axis 101 can be calculated.

따라서, 도 4 또는 도 5의 형태를 가진 전압 신호를 통해서 이동한 거리의 제어가 가능하게 된다. 이동체(103)의 이동 방향은 폴리머 구동기(100) 중 전압을 인가하는 폴리머(201 또는 202)를 통해 변경이 가능하다.Accordingly, it is possible to control the distance moved through the voltage signal having the form of FIG. 4 or 5 . The moving direction of the movable body 103 can be changed through the polymer 201 or 202 that applies a voltage among the polymer actuator 100 .

이처럼 본 발명의 실시예들에 따르면, 전기활성고분자 기반의 폴리머 구동기는 압전소자에 비해서 10배 이상의 높은 변위(>1mm)의 출력이 가능하고 매우 빠른 응답속도(<10ms)를 제공한다. 따라서, 압전소자를 이용한 선형모터에 비해서 상당히 개선된 속도로 동작 가능한 선형 모터의 제작이 가능하다. 또한, 폴리머 구동기의 유연함 때문에 폴리머 구동기를 활용하여 제작된 선형 모터는 역구동성(backdrivability)을 가질 수 있다. 이러한 역구동성은 햅틱 분야, 소형 수술용 매니퓰레이터 등 사람과 상호작용을 하는 분야에서 안전성이 확보되는 큰 장점이 있다. 성능적인 개선뿐 아니라 제작 과정이 더욱 간단하고 비용이 저렴한 장점을 갖고 있다.As such, according to embodiments of the present invention, the electroactive polymer-based polymer actuator can output a displacement (>1mm) 10 times higher than that of the piezoelectric element and provides a very fast response speed (<10ms). Accordingly, it is possible to manufacture a linear motor capable of operating at a significantly improved speed compared to a linear motor using a piezoelectric element. In addition, because of the flexibility of the polymer actuator, a linear motor manufactured using the polymer actuator may have backdrivability. This reverse driveability has a great advantage in that safety is secured in fields that interact with humans, such as haptics and small surgical manipulators. In addition to improved performance, the manufacturing process is simpler and the cost is low.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (9)

전기 신호로 구동되는 폴리머 구동기; 및
상기 폴리머 구동기의 변위에 따라 선형으로 이동하는 이동체
를 포함하는 선형 구동기.polymer actuators driven by electrical signals; and
A moving body that moves linearly according to the displacement of the polymer actuator
A linear actuator comprising a. 제1항에 있어서,
상기 폴리머 구동기는,
상기 전기 신호에 의해 수축 운동과 이완 운동이 가능한 유전탄성체로 구성되는 것
을 특징으로 하는 선형 구동기.The method of claim 1,
The polymer actuator,
Consisting of a dielectric elastic material that can contract and relax by the electrical signal
A linear actuator characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 폴리머 구동기와 이어진 선형 이동축
을 더 포함하고,
상기 이동체는 상기 선형 이동축과 결합되고,
상기 폴리머 구동기의 변형이 상기 선형 이동축에 전달됨에 따라 상기 이동체가 상하로 이동하는 것
을 특징으로 하는 선형 구동기.According to claim 1,
Linear movement axis connected to the polymer actuator
further comprising,
The movable body is coupled to the linear movement shaft,
moving the movable body up and down as the deformation of the polymer actuator is transmitted to the linear movement shaft
A linear actuator characterized in that. 제3항에 있어서,
상기 선형 이동축을 감싸는 구조의 마찰재를 통해 상기 이동체가 상기 선형 이동축과 결합되는 것
을 특징으로 하는 선형 구동기.4. The method of claim 3,
that the movable body is coupled to the linear movement shaft through a friction material having a structure surrounding the linear movement shaft
A linear actuator characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 폴리머 구동기는,
상단부의 제1 폴리머;
하단부의 제2 폴리머;
상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머의 양면에 코팅된 유연전극소자; 및
상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머를 연결하는 비압축성 물질
을 포함하는 선형 구동기.According to claim 1,
The polymer actuator,
a first polymer at the top;
a second polymer at the lower end;
a flexible electrode device coated on both surfaces of the first polymer and the second polymer; and
Incompressible material connecting the first polymer and the second polymer
A linear actuator comprising a. 제5항에 있어서,
상기 제1 폴리머의 양면에 상기 전기 신호에 따른 전압 차가 가해지면 상기 폴리머 구동기가 위쪽 방향으로 변형되고,
상기 제2 폴리머의 양면에 상기 전기 신호에 따른 전압 차가 가해지면 상기 폴리머 구동기가 아래쪽 방향으로 변형되는 것
을 특징으로 하는 선형 구동기.6. The method of claim 5,
When a voltage difference according to the electrical signal is applied to both surfaces of the first polymer, the polymer actuator is deformed in an upward direction,
When a voltage difference according to the electrical signal is applied to both surfaces of the second polymer, the polymer actuator is deformed in a downward direction
A linear actuator characterized in that. 제5항에 있어서,
상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머 중 상기 전기 신호가 인가되는 폴리머를 통해 상기 이동체의 이동 방향이 변경되는 것
을 특징으로 하는 선형 구동기.6. The method of claim 5,
The moving direction of the movable body is changed through the polymer to which the electric signal is applied among the first polymer and the second polymer
A linear actuator characterized in that. 제5항에 있어서,
상기 전기 신호로서 시간에 따라 증가하다가 떨어지는 톱니펄스(saw tooth pulse) 형태의 전압 신호가 상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머 중 하나에 인가되는 것
을 특징으로 하는 선형 구동기.6. The method of claim 5,
A voltage signal in the form of a saw tooth pulse that increases with time as the electrical signal and then falls is applied to one of the first polymer and the second polymer
A linear actuator characterized in that. 전기 신호에 의해 수축과 이완 변형이 가능한 유전탄성체 기반의 폴리머 구동기;
상기 폴리머 구동기와 이어진 선형 이동축; 및
상기 선형 이동축을 감싸는 구조의 마찰재를 통해 상기 선형 이동축과 결합되어 상기 폴리머 구동기의 변형에 따라 선형으로 이동하는 이동체
를 포함하는 선형 구동기.A polymer actuator based on dielectric elastomers that can contract and relax by electrical signals;
a linear moving shaft connected to the polymer actuator; and
A movable body coupled to the linear moving shaft through a friction material having a structure surrounding the linear moving shaft and moving linearly according to the deformation of the polymer actuator
A linear actuator comprising a.
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