1、近年來(lái)，隨著新型能源、輕型智能材料以及MEMS技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，飛行器的小型化、微型化越來(lái)越受到人們的重視。離子聚合物金屬?gòu)?fù)合物(IonicPolymer-Metal Composites，IPMC)是一種新型電致動(dòng)聚合物，具有驅(qū)動(dòng)電壓低、變形量大、柔性好等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于仿生微驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)相比，IPMC材料無(wú)需機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，質(zhì)量輕，適宜微型化，是當(dāng)前微撲翼驅(qū)動(dòng)的較佳選擇，具有很好的應(yīng)用前景。本文提出采用梯度IPMC結(jié)構(gòu)提高IP

2、MC性能、制備圖案化電極實(shí)現(xiàn)IPMC的三維驅(qū)動(dòng)，同時(shí)將IPMC作為微撲翼驅(qū)動(dòng)器對(duì)其撲動(dòng)力進(jìn)行研究，為IPMC應(yīng)用于仿生撲翼驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域提供參考依據(jù)。
　　為了制備性能良好的IPMC驅(qū)動(dòng)器，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)了鉑電極IPMC化學(xué)鍍工藝，并通過(guò)自澆鑄的方式得到了Nation基膜。設(shè)計(jì)了IPMC位移測(cè)試系統(tǒng)和基于LabVIEW的輸出力測(cè)試系統(tǒng)，并對(duì)IPMC性能進(jìn)行了測(cè)試。本文采用梯度結(jié)構(gòu)來(lái)提高IPMC的性能，用澆鑄方法得到厚度方向有梯度的Na

3、tion基膜，再通過(guò)化學(xué)鍍制備得到三種不同梯度的IPMC，并進(jìn)行性能測(cè)試對(duì)比，實(shí)驗(yàn)證明梯度IPMC變形位移和輸出力同時(shí)得到提高。
　　圖案化電極IPMC可以實(shí)現(xiàn)三維扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本文利用在Nafion基膜上貼覆掩膜膠帶，再進(jìn)行化學(xué)鍍的方法得到圖案化電極IPMC。實(shí)驗(yàn)研究了圖案化電極間基體材料剛度以及電極間水合陽(yáng)離子對(duì)IPMC扭轉(zhuǎn)角度影響規(guī)律。使用PI膠帶將兩片IPMC粘貼成兩片貼合式IPMC，研究了電極間距與圖案化電極IPMC扭轉(zhuǎn)角度

4、之間的規(guī)律。制備并測(cè)試了電極間距分別為3mm、5mm、7mm的IPMC，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著電極間距的增大，IPMC具有更好的變形能力，可獲得更大的扭轉(zhuǎn)角度。貼覆掩膜膠帶的圖案化電極IPMC比兩片貼合的IPMC具有更大的扭轉(zhuǎn)角度。
　　本文設(shè)計(jì)并制造了兩種不同翅膀幅面的IPMC撲翼機(jī)構(gòu)以及兩種圖案化電極的IPMC撲翼機(jī)構(gòu)。針對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)的撲動(dòng)力進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明撲翼機(jī)構(gòu)在共振頻率驅(qū)動(dòng)下的撲動(dòng)力最大，并與驅(qū)動(dòng)波形有較好的一致性。翅