高壓放大器賦能：電液驅(qū)動(dòng)與精準(zhǔn)粘附調(diào)控的仿生軟體蠕蟲機(jī)器人

　　軟機(jī)器人技術(shù)近年來在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都受到了廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的剛性機(jī)器人相比，軟機(jī)器人由柔軟的材料（如凝膠或彈性體）組成，這使得它們在某些應(yīng)用場景中具有特別的優(yōu)勢。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，軟機(jī)器人可以更安全地與人體交互，減少對患者的傷害；在探索復(fù)雜環(huán)境時(shí)，軟機(jī)器人的柔軟性使它們能夠更容易地適應(yīng)各種形狀和障礙物。電液驅(qū)動(dòng)器是一種將電能轉(zhuǎn)化為液壓能，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置。在軟機(jī)器人中，電液驅(qū)動(dòng)器可以通過控制液壓系統(tǒng)的壓力來驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)器具有輸出力大、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于需要大力矩或快速響應(yīng)的軟機(jī)器人系統(tǒng)中。

　　安泰電子的ATA-7000系列高壓放大器基于采用AB類放大電路，具有低失真、高穩(wěn)定的特點(diǎn)。其最大帶寬可達(dá)120kHz，最大輸出電壓可達(dá)40kVpp，廣泛應(yīng)用于各類壓電材料、鐵電材料、電活性材料測試及性能評估。

　　實(shí)驗(yàn)名稱：基于粘附控制的電液驅(qū)動(dòng)器蠕蟲狀軟機(jī)器人研究

　　實(shí)驗(yàn)原理：電液驅(qū)動(dòng)器通常由柔性電極、可變形電介質(zhì)囊以及囊內(nèi)電介質(zhì)液體組成。在高壓環(huán)境下，兩個(gè)電極分別產(chǎn)生正負(fù)電荷，形成充電電容。高壓產(chǎn)生的麥克斯韋應(yīng)力使得電極壓縮電介質(zhì)囊，并將動(dòng)能傳遞至內(nèi)部液體，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。這種電液流體動(dòng)能（EFKE）驅(qū)動(dòng)方式使得軟體機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)快速且靈活的運(yùn)動(dòng)。

　　實(shí)驗(yàn)框圖：

　　實(shí)驗(yàn)過程：為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，建立了一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)來激活四組執(zhí)行器。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器所需的高壓由高壓放大器（Aigtek,ATA-7100高壓放大器）提供，該放大器放大來自函數(shù)發(fā)生器的電壓信號。每組獨(dú)立控制的柔性電極對應(yīng)一個(gè)高壓繼電器，控制電壓和極性。為保證設(shè)備安全，高壓放大器的開/關(guān)由低壓繼電器控制。多路高壓驅(qū)動(dòng)電路的上電順序由單片機(jī)信號控制。根據(jù)執(zhí)行器模塊響應(yīng)結(jié)果，選擇8kv的高壓，避免介質(zhì)擊穿。

圖：ATA-7100高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

　　應(yīng)用方向：藥物遞送、微創(chuàng)手術(shù)、精密制造、柔性生產(chǎn)線、多模態(tài)驅(qū)動(dòng)與傳感、環(huán)境探測、災(zāi)難救援

　　應(yīng)用場景：粘附控制、電液驅(qū)動(dòng)器、蠕蟲狀軟機(jī)器人、電活性材料、介電彈性體

　　產(chǎn)品推薦：ATA-7000系列高壓放大器

圖：ATA-7000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

　　西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。