IPMC的制備研究及其在觸覺顯示器中的應(yīng)用.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展,將觸覺和力覺感知引入到虛擬環(huán)境中顯得越來越重要,操作者依靠它可以獲得操作對(duì)象的硬度、材質(zhì)、紋理等信息?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的觸覺顯示器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、不便于攜帶。針對(duì)這些缺點(diǎn),本文采用了一種新型智能材料IPMC作為觸覺顯示器的致動(dòng)器。IPMC在較低的電壓激勵(lì)下能產(chǎn)生較大的位移變形,作為致動(dòng)器其功耗小、便于微型化、有彈性、容忍破壞。
　　本文首先闡述了皮膚觸覺感知機(jī)理、IPMC致動(dòng)原理以及觸覺顯示器工作原理,總

2、結(jié)出對(duì)觸覺顯示器研究的關(guān)鍵問題在于對(duì) IPMC膜電致動(dòng)性能的研究。針對(duì)目前IPMC制備成本高且保水性不好的缺點(diǎn),用金屬Ni部分代替Pt涂覆薄膜表面電極,制備出具有Pt-Ni雙金屬層的Pt-Ni/Nafion材料,同時(shí)改變化學(xué)鍍Ni反應(yīng)中的NiSO4濃度,比較不同工藝制備出的材料保水性能和位移輸出性能,確定出了一套較好的Pt-Ni/Nafion制備工藝。
　　然后建立了IPMC電形變性能測(cè)試平臺(tái),平臺(tái)包括電信號(hào)產(chǎn)生單元、電信號(hào)放大單