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用于软执行器的液晶弹性体复合材料
摘要 液晶弹性体是一种将液晶的各向异性与聚合物网络的弹性相结合的活性材料。液晶弹性体在外界刺激下表现出显著的可逆收缩和伸长能力，使其在软机器人、触觉设备、形状变形结构等多种应用方面具有广阔的应用前景。然而，液晶弹性体主要依赖加热作为驱动刺激，限制了它们的实际应用。这一缺点可以通过加入在各种刺激下能产生热量的填料来有效解决。液晶弹性体复合材料的最新进展大大扩展了液晶弹性体的应用潜力。在这篇小型评论中，我们介绍了采用液晶弹性体复合材料的软致动器的设计策略，然后详细探讨了光热和电热液晶弹性体复合材料作为突出的例子。此外，我们还展望了液晶弹性体复合材料领域的挑战和机遇。
用于软执行器的液晶弹性体 - 材料实验室
软执行器是软机器人系统中的关键部件，将输入能量转换成力，驱动机器人系统。[1,2]与传统的刚性电机相比，软执行器具有柔顺性、可拉伸性，并表现出具有大量自由度（DOF）的连续变形。[3]它们在与环境相互作用时表现出多种变形模式，例如弯曲、扭曲或在密闭空间内调整形状。最近，研究人员利用聚合物材料开发了许多类型的软执行器，例如气动执行器[4,5]、介电弹性体执行器（DEA）、[6,7]响应凝胶[8,9]液晶聚合物[10,11]等。在这些智能材料和结构中，液晶弹性体（LCE）因其巨大的可逆驱动应变和应力而引起了广泛的兴趣。
采用液晶弹性体执行器的太阳跟踪装置
通过远离阳光的茎另一侧细胞的伸长来实现。水凝胶 [2] 和液晶弹性体 [3,4] 中也可以发现类似的响应光的可逆伸长和收缩机制，尽管使用水凝胶的系统通常具有非常长的响应时间，并且仅限于在水环境中发挥作用。30 多年来，液晶弹性体 (LCE) 一直处于研究和开发的前沿，部分原因是它们具有卓越的驱动特性 [5–7]，也是因为它们独特的“软弹性”（产生机械应变时没有或只有非常低的弹性阻力）。[8] LCE 的线性驱动可以达到最大 500% 的应变 [9,10] 并且是完全可逆的：取向 LCE 样品的平衡长度直接反映内部向列有序的程度。从根本上讲，任何影响聚合物中向列相序的刺激都可引发 LCE 驱动，尽管热诱导相变是最自然的现象，但当加入光吸收剂 [3,4,11] 或磁性纳米粒子时，光和磁场等其他刺激也可引发顺序变化。[12] 这些特性使 LCE 成为从软机器人 [13] 到传感器 [14] 和智能纺织品 [15] 等实际应用中的有竞争力的材料。
用于控制大型软执行器阵列的流体多路分解器
软机器人领域致力于创造大部分（如果不是全部）柔软的机器人。虽然软致动器和软传感器都取得了重大进展，但在软控制系统的开发方面所做的工作相对较少。这项研究提出了一种软微流体多路分解器作为软机器人的潜在控制系统。多路分解器只需几个输入即可控制许多输出，增加了软机器人的复杂性，同时最大限度地减少了对外部阀门和其他外部组件的依赖。这项研究中的多路分解器改进了早期的微流体多路分解器，输入减少了近两倍，这一设计特点简化了控制并提高了效率。此外，这项研究中的多路分解器旨在适应软机器人所需的高压力和流速。多路分解器的特征从单个阀门级别到完整的系统参数，其功能通过控制一系列可单独寻址的软致动器来展示。
Petrobras 更青睐于 Osbra 管道的 EH 执行器 - Rotork
阿曼苏哈尔炼油厂 阿曼苏哈尔的一家新石化炼油厂订购了两百多台 IQ 执行器，其中大部分配有 Pakscan 控制系统，以及近一百台 GP 和 CP 系列气动执行器。这个耗资 8.8 亿美元的项目由 JGC 公司承建，将于 2006 年开始生产，主要生产汽油、丙烯、液化石油气、石脑油、煤油、柴油和燃料油。 非洲：陆上 Rotork IQ 执行器正在利比亚海岸的 Veba Oil Operations 石油码头取代 100 多个美国产的电动执行器。 非洲：海上 英国和意大利的 Rotork Fluid System 公司订购了四分之一旋转和线性气动执行器，用于安哥拉 Block 18 油田新 Plutonio Prospect 海上石油生产平台。该平台由英国石油公司和壳牌勘探公司运营，由英国的 MW Kellogg Ltd 公司设计。250 个气动执行器将操作 Valve Engineering Services Ltd 的球阀，少量的线性气动执行器将操作 Breda 闸阀。所有执行器都配有控制系统，还为同一项目订购了额外数量的 IQ 电动执行器。中国南海化工综合体“即使对于中国来说，在广东省建设的 43 亿美元石化综合体也是巨大的。”美国的 Bechtel、中国的中石化和英国的 Foster Wheeler 正在管理中国南方南海这个大型石化综合体的建设，主要服务于国内市场。Rotork 的订单目前包括大约两千个气动执行器和近两百个 IQ 电动执行器，这些电动装置配备了 Foundation Fieldbus 连接。南海工厂将是一个综合化工综合体，包括蒸汽和发电以及其他公用设施、储存、装卸和运输设施以及废水处理和环境保护工厂。该综合设施的核心部分是一个“世界级”的凝析油或石脑油裂解装置，每年将生产 80 万吨乙烯和 43 万吨丙烯，以供现场进一步生产石化产品。
具有最佳六度的小型磁执行器...
*机器人的第六级扭矩已根据致动信号的强度进行了归一化，因此可以在不同的机器人之间以及不同的磁性驱动系统之间进行更公平的比较。具有较高归一化六号扭矩的机器人将能够在该轴上产生更高的恢复扭矩。†具有相等|𝑚⃗⃗|的机器人具有传统的五元（49，50）
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阿曼苏哈尔炼油厂 阿曼苏哈尔的一家新石化炼油厂订购了两百多台 IQ 执行器，其中大部分配有 Pakscan 控制系统，以及近一百台 GP 和 CP 系列气动执行器。这个耗资 8.8 亿美元的项目由 JGC 公司承建，将于 2006 年开始生产，主要生产汽油、丙烯、液化石油气、石脑油、煤油、柴油和燃料油。 非洲：陆上 Rotork IQ 执行器正在利比亚海岸的 Veba Oil Operations 石油码头取代 100 多个美国产的电动执行器。 非洲：海上 英国和意大利的 Rotork Fluid System 公司订购了四分之一旋转和线性气动执行器，用于安哥拉 Block 18 油田新 Plutonio Prospect 海上石油生产平台。该平台由英国石油公司和壳牌勘探公司运营，由英国的 MW Kellogg Ltd 公司设计。250 个气动执行器将操作 Valve Engineering Services Ltd 的球阀，少量的线性气动执行器将操作 Breda 闸阀。所有执行器都配有控制系统，还为同一项目订购了额外数量的 IQ 电动执行器。中国南海化工综合体“即使对于中国来说，在广东省建设的 43 亿美元石化综合体也是巨大的。”美国的 Bechtel、中国的中石化和英国的 Foster Wheeler 正在管理中国南方南海这个大型石化综合体的建设，主要服务于国内市场。Rotork 的订单目前包括大约两千个气动执行器和近两百个 IQ 电动执行器，这些电动装置配备了 Foundation Fieldbus 连接。南海工厂将是一个综合化工综合体，包括蒸汽和发电以及其他公用设施、储存、装卸和运输设施以及废水处理和环境保护工厂。该综合设施的核心部分是一个“世界级”的凝析油或石脑油裂解装置，每年将生产 80 万吨乙烯和 43 万吨丙烯，以供现场进一步生产石化产品。
EAMT 型电动多回转执行器数据表（EN）
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