纤维增强介电弹性体管状驱动器

抑凸起大变形势

通过螺旋纤维抑制局部凸起并调控分岔行为，实现更稳定的电致大变形。

Lujia, Liu · 雍华东

Thin-Walled Structures 2026

技术优势

抑制局部凸起

高角度、高刚度的螺旋纤维能够改变失稳特征，使驱动器在电-机械载荷下不易发生局部凸起，从而保持变形均匀稳定。

变形量增大

通过将失稳类型从极限点失稳转变为突跳失稳，高角度高刚度纤维使驱动器能够实现更大的变形量。

调控击穿与凸起竞争

纤维刚度和角度的选择可以有效调控电击穿与局部凸起之间的竞争，从而避免因电击穿导致的失效，延长器件寿命。

应用场景

• 软体机器人：作为软体机器人的驱动器，提供稳定的大变形和可控的凸起抑制，避免局部失稳。
• 柔性器件：可用于柔性驱动与传感一体化器件，通过纤维调控失稳行为提升可靠性。
• 先进机器人：作为先进机器人中的高性能电致驱动器，通过纤维设计实现大行程和抗凸起特性。
• 生物材料与仿生学：模拟生物肌肉的变形稳定性，用于仿生驱动器中抑制凸起并增强形变。