Sviluppo concettuale di un dispositivo innovativo per attuatori ad elastomeri dielettrici

Grazie al peso ridotto, all’elevata densità di potenza ed ai costi contenuti, gli attuatori ad elastomeri dielettrici (ED) stanno generando grande interesse in ambito meccatronico ancorché tale tecnologia non abbia tuttora raggiunto la piena maturità. In questo articolo si esaminano le proprietà elettromeccaniche di film di ED sagomati a forma di rombi piani ed accoppiati ad un dispositivo di supporto formato da due meccanismi cedevoli connessi in parallelo. Il primo meccanismo (detto diamante) ha i membri direttamente accoppiati al perimetro dell’ED. Il secondo meccanismo (detto delta) è progettato in modo da modificare la caratteristica di rigidezza dell’insieme diamante-ED, al fine di ottenere un attuatore a forza quasi-costante all’interno di una determinata corsa utile. Il dimensionamento dei meccanismi cedevoli è affrontato attraverso modelli pseudo-rigidi e verificato mediante analisi agli elementi finiti. Vengono infine mostrati i primi prototipi del dispositivo.