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《信息与电子工程前沿(英文)》 >> 2018年 第19卷 第11期 doi: 10.1631/FITEE.1800618

用于可穿戴式人体助力和运动康复的人工肌肉

1. State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems, School of Mechanical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2. Yunnan Key Laboratory of Computer, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China

发布日期: 2019-01-02

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摘要

传统外骨骼在可穿戴式人体助力和运动康复领域做出巨大贡献。然而,外骨骼仍然面临一些挑战,如质量大、结构复杂、刚度高、噪音大,且关节处有固定旋转中心,给老年人和肌肉虚弱者带来使用困难。相反,基于柔性智能材料的人工肌肉具有质量轻、结构紧凑、刚度低和静音驱动等特性,被认为是与天然肌肉最相似的材料。介电弹性体(dielectric elastomers,DE)和聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)凝胶致动应变和致动应力大,响应速度快,驱动寿命长,在可穿戴式人体助力和运动康复领域具有很大应用潜力。然而,这两种材料在这些领域少有研究。在这篇综述中,我们首先分别介绍DE和PVC凝胶的工作原理。接着,总结常用DE材料和PVC凝胶材料。然后,回顾这两种材料所需要的驱动电极和自传感系统。最后,介绍这两种材料在可穿戴式人体助力和运动康复领域的初步应用。

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