Original title: Nové netradiční pohony
Translated title: New uncommon actuators
Authors: Pastieriková, Emma ; Žalud, Luděk (referee) ; Kopečný, Lukáš (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Cieľom tejto bakalárskej práce je analyzovať nové netradičné pohony za posledných desať rokov, opísať princíp dielektrického elastomérového pohonu (DEA), vypracovať jeho matematicko-fyzikálny model a realizovať fyzický model. Práca sa zameriava na pôsobenie Maxwellovho napätia a mechanickú odozvu elastoméru. Bola vytvorená zjednodušená rovnováha elektrostatického tlaku a mechanického odporu, ktorá dovoluje simulovať deformáciu elastoméru pri rôznych hodnotách napätia. Model bol implementovaný v prostredí MATLAB a Simulink. V experimentálnej časti bol realizovaný zjednodušený model DEA z rámu z PETG, elastoméru 3M VHB 4910, koloidného grafitu a hliníkovej vodivej pásky. Napájanie bolo zabezpečené laborátórnym zdrojom a vysokonapäťovým DC meničom. Experimentálne sa však nepodarilo dosiahnuť viditeľnú deformáciu membrány. Ako hlavné príčiny boli identifikované nedostatočné mechanické predpätie, nehomogénne elektrické pole a výber nevhodného DC meniča. Výsledky poukazujú na princípy fungovania DEA a možnosti ich optimalizácie. Tento model je vhodný pre soft-robotiku a presné mikroaktuátory. The aim of this bachelor’s thesis is to analyze novel unconventional actuators developed over the past ten years, to describe the operating principle of a dielectric elastomer actuator (DEA), to develop its mathematical-physical model and to implement a physical model. The thesis focuses on the effects of Maxwell stress and the mechanical response of the elastomer. A simplified balance between electrostatic pressure and mechanical resistance was developed, enabling the simulation of elastomer deformation under different voltage values. The model was implemented in MATLAB and Simulink. In the experimental part, a simplified DEA model was created from a frame made of PETG, 3M VHB 4910 elastomer, colloidal graphite and aluminum conductive tape. The power supply was provided by a laboratory power supply and a high-voltage DC converter. However, it was not possible to achieve visible deformation of the membrane experimentally. The main causes were identified as insufficient mechanical preload, inhomogeneous electric field and choosing an unsuitable DC converter. The result point to the principles of DEA operation and the possibilities of their optimalization. This model is suitable for soft robotics and precision microactuators.
Keywords: 3D printing; actuator; dielectric elastomer; mathematical-physical model; Maxwell stress; unconventional; viscoelasticity; 3D tlač.; aktuátor; dielektrický elastomér; matematicko-fyzikálny model; Maxwellovo napätie; netradičný; pohon; viskoelasticita

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/258537

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-776613


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses