Что такое электростатический актуатор?

Что такое электростатический привод?

Электростатический привод — это устройство, которое перемещает объект путем преобразования энергии, генерируемой электростатическими силами, в движущую силу.

Приводы в основном используются в области оптики, включая такие компоненты, как линзы с переменным фокусом, затворы и дисплеи.

Характеристики включают малый вес, гибкость, тонкость и прозрачность.

Примеры исследований включают искусственные мышцы, руки и ноги для роботов, которые в настоящее время разрабатываются для обеспечения движений, аналогичных реальным человеческим частям.

Применение электростатических приводов

• MEMS (микроэлектромеханические системы): часто используются для управления MEMS, которые являются общим термином для полупроводников и электронных схем с движущимися частями. В отличие от обычных полупроводников, MEMS требуют небольших деталей, что требует тонких электростатических приводов.
• Искусственные мышцы: Устройства, поддерживающие движение человека, такие как роботы по уходу, искусственные ноги и руки, требуют эти приводы для гибких и сложных движений.

Принципы электростатических приводов

Эти приводы работают на основе конденсаторов с параллельными пластинами. Создаваемая электростатическая сила пропорциональна площади пластины и обратно пропорциональна квадрату расстояния между пластинами. Их небольшой размер приводит к более низкой абсолютной движущей силе, что часто компенсируется увеличением площади приводов или использованием тонких пленок.

Помимо электростатических типов, другие приводы включают:

• Термические приводы: просты в изготовлении, но различаются по движущей силе из-за анизотропии материала.
• Электромагнитные приводы: могут использоваться в жидкости, расширяя диапазон применения.
• Пьезоэлектрические приводы: высокая движущая сила, с недостатком гистерезисных потерь, снижающих эффективность.