Implementation of a Dielectric Elastomer Actuator (DEA) for robotics application

Abstract

Atuadores Elastómeros Dielétricos (DEAs - Dielectric Elastomer Actuators) consistemnuma na camada de elastómero dielétrico, que é revestida em ambos os lados com eléctrodos.Quando se aplica uma tensão DC alta (na gama dos kV) é induzido um campo eléctrico e,por conseguinte, ocorre uma compressão mecânica do dielétrico. Na presente dissertação,os materiais e métodos de fabricação são explanados em termos da sua acessibilidade e execução prática. Então, são protipados DEAs baseados em VHB e PDMS based DEAs eos seus métodos de produção são avaliados. Os materiais condutores flexíveis também sãoestudados, nomeadamente a graxa de carbono e eGaIn. A tensão supercial e o ângulo de flexão de diferentes atuadores são apresentados.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------

Dielectric Elastomer Actuators (DEA) consist in a thin dielectric elastomer lm, whichis coated on both sides with compliant electrode material. When applying a DC highvoltage (in the range of kV) to the electrodes an electric eld is induced and, therefore, amechanical compression of the elastomer lm occurs. On the presented dissertation, thematerials and fabrication methods are discussed in terms of its accessibility and practicability.VHB and PDMS based DEAs are prototyped and its production methods accessed.The stretchable conductive materials are also studied, namely carbon grease and eGaIn.The area strain and the bending angle of di erent actuators are presented.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------