[发明专利]一种基于PVCG驱动的仿生转动眼球装置

说明书

本发明公开了一种基于PVCG驱动的仿生转动眼球装置，包括中心轴，中心轴的顶部设置有镜头，中心轴上沿轴向方向开有向内凹陷的环形槽，环形槽上设置有内侧电极，内侧电极的外侧连接有外侧电极，内侧电极和外侧电极之间贴合设置有PVCG材料，PVCG材料能够在电场作用下发生蠕变以驱动中心轴向发生蠕变的一侧偏转，外侧电极上设置有引脚，通过引脚的位置及工作电压实现对中心轴转动方向和角度的控制，具有驱动方式简单，响应快，体积小等优点，适合搭载在需要小型灵活镜头的设备如无人机、监控、机器人上。

技术领域

本发明属于PVCG材料技术领域，具体涉及一种基于PVCG驱动的仿生转动眼球装置。

背景技术

PVCG(聚氯乙烯凝胶)是一种新型电活性聚合物材料，通常作为驱动器的芯层，PVCG材料驱动时在两侧放置电极，通电时PVCG会向阳极一侧发生蠕变达到驱动效果，PVCG驱动具有响应速度快，质量轻，柔性好，应变大等优点，适合用于仿生眼球的驱动。基于PVCG材料驱动的仿生眼球也适合搭载在需要小型灵活镜头的设备如无人机、监控、机器人上。

目前存在的仿生转动眼球技术，其眼球的上下左右分别通过旋转机构控制，通过电机提供动力并通过齿轮传动，可实现眼球的全向转动，这种控制方式较复杂，其电机大小与微小齿轮组件的制作安装也是技术实现的一大难点。另外一种实基于柔性并联驱动的仿生人眼结构，用六组人工肌肉组成仿生人眼外肌，通过人工肌肉拉动实现仿生眼球三维旋转，所采用的人工肌肉需要气动驱动，响应速度慢且驱动气道难以做到小型化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于PVCG驱动的仿生转动眼球装置，用于解决仿生转动眼球无法小型化以及控制复杂的技术问题。

本发明采用以下技术方案：

一种基于PVCG驱动的仿生转动眼球装置，包括中心轴，中心轴的顶部设置有镜头，中心轴上沿轴向方向开有向内凹陷的环形槽，环形槽上设置有内侧电极，内侧电极的外侧连接有外侧电极，内侧电极和外侧电极之间贴合设置有PVCG材料，PVCG材料能够在电场作用下发生蠕变以驱动中心轴向发生蠕变的一侧偏转，外侧电极上设置有引脚，通过引脚的位置及工作电压实现对中心轴转动方向和角度的控制。

具体的，中心轴为下宽上窄的锥形不倒翁结构，中心轴的底部为球面结构，球面结构设置在底座内，中心轴的偏转角度小于等于45°。

进一步的，内侧电极为阴极，外侧电极为阳极，内侧电极包裹中心轴的底部，外侧电极对应安装在底座上设置的凹槽内，每片外侧电极的底部焊接引线汇入底座，外侧电极的数量为3～12片。

进一步的，内侧电极为阳极，外侧电极为阴极，中心轴的底部设置有用于放置内侧电极的凹槽，外侧电极固定在底座上。

更进一步的，阳极为金属片结构，金属片结构的厚度为0.01～0.05mm，宽度小于5mm。

具体的，外侧电极为圆环状结构，外径为20～30mm，内径小于等于10mm。

具体的，PVCG材料与外侧电极为一体式结构。

进一步的，外侧电极的电极表面为镂空或网孔结构。

具体的，中心轴的内部设置有CCD模块，CCD模块与镜头电连接。

具体的，引脚为三角形引脚，引脚的数量大于等于4个，当引脚的数量为4个时，两对引脚垂直90°布置。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：