Zupan Actuators

Preview:

Citation preview

�������� ���������� � �������� ������������ ��� � ���������

������ ��������� � ������ ��������� � ����

��������� �� ���������� ������������ ������ ������ � ��� ����� �� ������ � ������� ��� ��������������� �� �� ������� ���� �������� �� ���������� � ���� �� ����������� ��� �� ��� �� ��������������� �� �� ��������� �� ���� �� �� �� ������� ������� ! ���� �� ������ �� ���� ��� �� �� ������� � �� ������� �� �� � � �� ����� �� ��� ��� � �������� �� �������� �� ������ �� ������� �� ��������� ������ �� ���� ������ � ������� ��� ��� ""# ������������ ���� $% �������� �� � ������ ������ ���&�� ������ �� ��� �� ��������� ��� ���

��������� �� ���������� ������������ ������ '�� ����� �� ��������� �� ���� ���� ������ ���� �� ������������ ��� ������� ������� ��� �� ��� ����� ��� ������ ��� ���� �������� �������� �� ��������������� �� ����� ��������� ��� ����� �������� � ������������ ��������������� (�� �� ������ �� ���� ����������� �� �����) ������ ��� ��� ������ (�� �� ������ ������� �� ����� ����� ��� ��� �� � �� ����*���� ��������� �� � �������� �� ������ �� �� ������� ���� �� � ������ �� �� �� ���� �� ���� �������&������ �� ��������� �� �� � ������� �� ���������� ���� ����� �� �������� ���� ���������� ���� ���

��������� ���� �� ����� ���� �� � ������ +� ������ �� �� ��� �� �������� ������ ��� �� �� � ��������� �� ������� �� ���� ���� ������ �� ����� �� �� ���� � ���� ���� �� �������� �� ������ ,�� ���������� ������ �������� ��������� ��� ���� � � �� ��������! ��������-�� � �� ������ ��� ���� �� ������ �������������� +�� ��� � ��������� �������� ��� �� � ����� �� �������� ������� �����.�� �� ���� �� ���� � ����� �������� ��� �� ���� �� �� ��������� ��� ���� ���� �� �� ������������ �� ��������� �� � �� �� ��� ����� ������� �� ���� ��� ����� ���� �� �������� �� �� ��������� ������ ���� ���� ������ �� ����� ��������� ������ ���� ��� ���� �� �����

/� �� ������ �� ����� �������� ��������� � � � ����������� ���� ,���� ��� �� �� ����������� ��� ��������� ��������������� �������� �������� ������ ����������� ������� ������� ���� �� ����-�� ��������� ��� ���� � � ����� ��� ����������� �������� ������������ �������������� �� ���� �� � ��������� �������) � ���������� �� �� ��� ����� �� ��� ��� ������ ����� �������� ����� ������ �� ����� /� �� ����� ���� �� ��� ����� �� �� �������.� ���������� ���� ��� �� ���� ������*������� ������������� �� � ��� ����� �� ���������� ����*���� ����� ������ �� �� �������� ���� ������� ������ ����� �� � ������� �� �� �� � ��� ������ �� ����*���� ���� �� �� ���� ������ �� ��� ����� ��������������� �� �� ����� �� �� � ��� ������ ��������� ��

���

�����

����

���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� �� ���

�012 ��� �� � ���� ��� �� �� ������ ��� �� �� ����

��������� ����� ��� �������������������� ��������� ���������� ����������������� �!" #$� %�&'

0112 (�� � ���� )� �� ���� � ���� $��� �� *� ���� ��� ����� ���� ������� �������� � ���� ���� ��+$� ��� �� ,�+ ������� ��� ����)�������

� ���� ��� ���� � !�" �#$� % ��� &���� ��'�(�'# ��)*��+,+-��-������.)) / �0�,�1�,�-�

BicronSolenoidSTP 1717-014

DescriptionBicron push-pull solenoids offer high forces in a limited space. Can becan be easily modified to include special features or value addedassemblies for non-standard applications.

CharacteristicsNominal length 0.013 - 0.0135 mRadius 6.84e-003 - 7.12e-003 mMaximum stroke 2.98e-003 - 3.1e-003 mWeight 7.29e-003 - 9.52e-003 kgType of power ElectricalVoltage required 3 VCurrent consumed 0.206 AResistance 5.88 - 6.12 Ohms

PerformanceMotion LinearMax linear velocity 0.0149 - 0.248 m/sMax frequency *5 - 80 HzMax force, compression 13.6 - 14.2 NMax force, tension 13.6 - 14.2 NMax power generated *1.98e-005 - 8.92e-005 kWStroke work coefficient *0.5 - 1Cyclic power coefficient *0.25 - 0.5Life 1e+005 - 1e+007 cycles

Derived PropertiesActuator density *3800 - 4400 kg/m3

Actuator modulus 3.314e+004 - 3.59e+004 PaActuator strain 0.22 - 0.24Resolution (strain min) *1e-004 - 0.01Actuator stress, compr. 8.54e+004 - 9.63e+004 PaActuator stress, tension 8.54e+004 - 9.63e+004 PaMax power density *1e+004 - 4e+004 W/m3

Actuator efficiency *0.5 - 0.8

ManufacturerBicron Electronics Co.50 Barlow Street, Canaan, CT 06018.Phone Fax 1-860-824-1137Web Site http://www.bcrn.com/index.htmE-mail info@BicronUSA.com

1-860-824-5125

���� #� (����� ��� ���� ��� �� ����������� �������� � ��� ��������� �������������� ������ � �� ������� �� � ��� ��� ������� ��������� �������������� �� ������ �� � �����

���� � �� ��� ������� ������� ��� ������� ����� ����� �� ���� ������.� ��������� ����� � ���� $� ,����� $ ����� �� ������ �� � �������� ��� � ������������ �� ���� �� ���� �� �� ������.� ���������� 3�������.� �������� ���� ��� � ��� ���� ��������� ���������� ����� ����� ������� �� �������� ��� ������������� ��� ��� � ����������� �� �� ������� � ������� ������ ���� �� ������� �� �� *����� ���� ����� ��� ��� �

4��������� ��� ��� ����� ���� ����� ����������������� ���� ����� �� ������ ����� ��� �� � ������� ��� �������� �������� �� �������� ��������� ���� �� ���������� ������� ��� ��������� ��������� ������ ����� "!� ���� ���������� ���� �� � ������ � � �������� �� ����� �������������� ��� ��.� ����� ����� ���� �� � ������� ��� �����! �� �� ������.��������� ���� �� ��� ����� �� � �� ��� ���� ��!��� ����� ������ ���� ��� �� ,���� " ��� � ���������*����� � ���� ����� ������������� �� �� ������.�

234�� �5 �!�-�653�5� �!�77'8'6�5'�� ��� ��!�65'��9�(� �:�!�4#��5

���

�����

�����

��� ���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� ��

(���� #� �������-�� � ��� ���� ���

�������� ������� ��� ����

�������� (���� �� ������ ���� �� ��� ������������� ����� � ��������� �(�� ��.�� � ��� �!�

�������� (���� �� ����� ����� ������� �� � ��������)� �������� �� ������ ������ 5 *��� �� � ��������� �� �$ 6 �! ���.�� � ��� �!�

�������� 7������ �� ����� �� � ����� ����� � � �� ������������ ����� ����� � � � �������� ����� �� � �������� �� ��� ������� �/���� ���� ������ ���� �� ������ �������� ���� ���� ��� �� ������ ������!

�������� 8���� �� ����� �� ���� �� ������ ����� �� � ����������9 ���� �� ���������� �� ���� ���� �� ��������� *���� ��*���� �� �������� ������,�� *����� � �� ���� �� � ��������� ������� ����� �� ����� ����� �� �� ���������� ���� �� ���������� ���������� ����������� �� ������ ��*�����!

:������� �� ����� �� �������� ��� ������ �� ������� ����� � ������ ���� � ������ ��������

(���� ;������� �� ������� ��� �����

<�������� =� � �� �������� �� � ������ �� ��� ����������� � ��������� ������ ��������

(���� 9��� &�������� �� ��*���� �������� ����� ����*!� ����*���� �������� ������ ���*� �� ������������������� �� � ��������� ,�� � ��� ��.�� �������� ��� ����� �� ���� �� ��������������������� ��� �� ���� ����� ��� �������� ����� �� ����������� �� ��. ������ �� � ������� �������� ��� � ���������� ����� ����� ����� ��>�! ������������� �� ��������� �� �� � ���� ����) �� �� � �������� ������ ���� ��� � �� ������ ������� �� *���� ����������

&����� =� � &������� �� ��*���� ��� ������ �� ����� ����������� ��� ���� ���� .�� �� ������ �� � ����� �� �� ���� �� �� �>� ����� ������ ��������

(���� "� ���� �� �� ������ �� ����

� ��� ����� � ��� � ���� ��������

������� ?������ @��;���� ,��

"#�###A#�###

���������� ��� ��� &���������7����� ����������� �������5������� �������

B C## �$##!B "A# �$##!B $### �D##!B $## �E#!

���� ���� ,�� ���=����� �����(�����

B CA# �"##!B CA# �$##!B A �"!

������ ������ 4������ =������� B%�#$#

������ ����� '������ 8������ BC�#$$

� � !�"� �� (� B"D# �$F#!

#���� �� (� BE �A!

Banner

Lead Acid battery

Characteristics

Length 0.096 - 0.097 m

Width 0.024 - 0.025 m

Height 0.054 - 0.054 m

Volume 1.32e-4 m3

Weight 0.30 - 0.31 kg

Discharge temperature 253 - 323 K

Operating temperature 273 - 275 K

Cost 9.9 - 9.95 US $

Performance

Average voltage 5.99 - 6.01 V

Max continuous current 3.5 - 3.7 A

Capacity 1.1 - 1.3 Ah

Shelf life 2 yrs

Derived Properties

Energy/cost 2.57 - 2.71 kJ/US $

Power/cost 2.09e-3 - 2.24e-3 kW/US $

Energy density (mass) 82.8 - 97.2 kJ/Kg

Energy density (volume) 1.94e+5 - 1.98e+5 kJ/m3

Power density (mass) 0.06 - 0.07 kW/kg

Power density (volume) 158 - 169 kW/m3

Manufacturer

Banner Batteries

Units 7&8 403 Canal View Business Park

Wheelhouse Rd

Rugeley, Staffordshire WS15 1UZ

Phone 01889 57 11 00

Fax 01889 57 73 42

E-mail office.bgb@bannerbatteries.com

Website www.bannerbatterien.com

���� "� ��� ���� ��� � ���� ��� ������ ���)��� ������������ ���� ��� ���������������� ������� �� �� ������� ��� ��)�� �� ����

��������� �� ����� ������� ��������� ����� � ����� �������� ��� �����) �� ���� ��� ����! ������� �����*������� �� ��������� �� � ����� �� �������

(�� ��������� �� ��� ������ �� ��������� ������ ����� ������ �� � �� � ����������� �������� � (������� ��.������� �� ���� ������������� ���������� �� � ���� ������� �� � ������) �� ��� �� ����� �� � ���� �� ���������� ���� � ������� � � ������ �� � ��� ��� �� ����� ��������� �� ������ �������� �� ������� :��� ����� � ��� ������ �� ������� ������� ��� ������� ���������� ��� ���� �� ������� ����� ����� �� ��� ��� ���������� (���� ��������� � � ��� ����� ��� � ���� �� ����������� � ��������� ����� ��� �� ����� �� �� � ���� ���� �� � �������� ���� ���������� ���� C ���� *����� �� ������� ������ �� ������ �� ���� ������ �� �� ���������� ��� �� ��� ������ �� ���������� ��� �������� ��� ��������� ���� �� *������� � � ����� ���� �� ��������.� ��������� � ,���� C ��� � ������� ��� ������� ���� ���� �� ������.� ��������� ���������.� �� �����*���� �� � ����� �� ������� ����

234�� �5 �!�-�653�5� �!�77'8'6�5'�� ��� ��!�65'��9�(� �:�!�4#��5

���

�����

����

���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� �� ���

(���� /� ���� �� �� ��������� �������

�� $��� �� $����

/& ��� �� ������ &������ �7�������

,�� ���� &������ � :��������

?������ 7������� � :��������

:�������� ����� :���������7�������

=���� 7������� � =������

;������ ����� :��������� ������

(���� ���� ;������� � :��������

3����� ������ 3����� � ������ � :��������

9�� ����� G���� � :��������

9��� ����� =������� :��������

�������� �������������� ������� 6 ��������!

:�������� �7�������

Solar panel: Description

Silicon Solar LLC is a

manufacturer of the newest form

of solar panels. New SolarPal

solar panels are thin, lightweight,

and affordable solar panels. Each

solar panel is laminated between

two layers of polymer film

providing weather resistance and

durability. Constructed with the

highest quality mono-crystalline

solar cells available. SolarPals

include two 30 gauge wire leads

that can be used to interconnect

solar panels together to obtain a

higher voltage or current.

Characteristics

Length 0.058 - 0.061 m

Width 0.056 - 0.059 m

Height 5e-003 - 0.01 m

Volume 1.67e-5 - 3.62e-5 m3

Weight 4.41e-3 - 4.59e-3 kg

Cost 8.82 - 9.18 US $

Performance

Average voltage 2.20 - 2.2 V

Max continuous current 0.16 - 0.17 A

Power generated 3.6e-4 - 3.98e-4 kW

Derived Properties

Power density (mass) 0.08 - 0.09 kW/kg

Power density (volume) 10.1 - 23.8 kW/m3

Manufacturer

Silicon Solar LLC

PO Box 436

16 Winkler Rd.

Sidney, NY 13838, USA

Phone (607) 369-5363

Fax 563-9553

E-mail

Website www.siliconsolar.com

(607)

sales@siliconsolar.com

���� /� (����� ��� ���� ��� ����� ��� �������� ����� �������� � ����� ������� ���-�� �� ������� ������ �� � �����

References &

Definitions

Links

Actuators

and

Attributes

Applications

Suppliers and Contacts

Tutorials

Power

Sources

Data Tables

References &

Definitions

Links

Actuators

and

Attributes

Applications

Suppliers and Contacts

Tutorials

Power

Sources

Data Tables

���� 0� *������� ������������ �� �� ������� �� �� ���������� �� ��)��� ������� ��)��� ��� �� �� ��� ������ (�� ����� ����) � ����� �� �� � ������ � ������ ������ � ��� ��������

(���� 0� � ��� �����

����� �� �������� �%��&�

:����������� (������ 7������������

:������������� 5��� 8���� 7:7( &��� 8����

,������ '���������� =�������

=�.������� &������ =�����

(���� �������� (��� 7���� ������ +��������

'����� =�.������� �� :�������������

3������ '��� �����

�� �������� ��� � ,���� D ��� � �������� ���������/� ������� �� ��* ���� ���� ������ �� ����� ���� ���������� ��� ��� ""# ��������� ��� ���� $% ������ �������� ����� �������� ��� ���������.� �� � ����� ��� ������� � ,���� $� �� ��������� �� ���� �� ������ �������� ����� � ���� D� :��� �������� ����� �� ���� �� ������� � �� ���� ��� ���� ������ �������� �� ��������������� �� �� ��� ����� ������ �� ���� ��� ������� ������������� ����� ��� �� ����� �� �� ����� ������� ��������� � ���� �������� *������ �� �������� �������) � ������� �� ���� ������ �� ������ � �� ����� ���� �� ���� ������0$�"$2 �� � �� ������ ���� ����� ���� � ������� ����� ��� ��� ����� ����� ������� �� ��� ��������� �������

'��� � ���0""2 ������ � �����.� ��������� �� �� ������ �� ��������� �� ������� � ������� ����� �� ������� �� ���������� ������� ���� � ���� ����� �� ��������� / ���� ����� ����������� ���� �� ���

,���� A ��� � �� ��*���� ���� ����������� �������������� �� �� ���������� �� ������� ��� ���� �� ���� � ����� ���� ���� �� ���������� �� �� ���������� ������ �� � ���������!� &����� � ����������� ������� � ������� ����� �� ������������ �� �� � � ���� ��������� �� � �� �� �� ������ �� ��������� ��� �������������� ���� *�� �� ������������� ���� �� ������� ��� , H A����� � H "� �� �� �� �� ��� �� ��������� ��� ��* �� �� ��� ����� �� ,���� A� �� ��

����� �� ������� ��� �� ������ ������� �������� ������ ���������

(�� ������ �� �������� �������� ����I������ �� ���� ����� ����� ��� �������� �� � ������ �� �� *�� �� ���������� �� � ��� ��� �� �������� �������� �� �� ���� ���� �� ��������������� �� �� *�� �� ���� �� �� �� �������� �� �� ������ �� ���� ���� �� ������������ ��� ����� ������� /� ��� ��������� �� ���� �� �� �������� ��� � ������������ ����� ��� #�#$ 3� �� ������ ����������� ����� �� ��������� ������ ���� ������� �� ���� ���� ������ ������� �� �������� � ,���� A� ��������� ������� � ��� ��� ��� �� � ������ ����� �� ���������� 5���� ���� ����� �������� ���� ������ *�� ����� �� ���������� �� � ��� �������� ����

(����� � ���� ���� �� �� � ������.�� ����� �� ��������� ����������� �� �������� � �� ����� �� �������� ����� ������ �� ���� ���� �� �� ������

������������ �� ��� �� ������� ����� ,���� E ������������ ���� �� ���������� /� �� � ���� �� ��� ��������� ��� �������������� ����) �� ����.���� �� �� �� ��� ��J #�#$ 3������� ��� ��������� ��� ������� ��� ��������� �� ������ �������� ��� �� ������� ���� �� ���� ���� ����� �� �� *��� ���� ��������� ������� ���������� �������� ���������� �������� �� ����� �� � ������ �������. ������ �� �� �� ��������� � ��� ��������

=���� �� ������.� ��������� ��� �� ���� ���� ������� ��� ��� ������ �� �������� ������� ��

234�� �5 �!�-�653�5� �!�77'8'6�5'�� ��� ��!�65'��9�(� �:�!�4#��5

���

�����

�����

��� ���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� ��

Maximum stroke (m)1e-005 1e-004 1e-003 0.01 0.1

Ma

xim

um o

utp

ut fo

rce

- co

mp

ress

ion

(N)

1e -005

1e-004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1e+006

MagnetostrictivePiezoelectric

Piezoelectric

Electrostatic

MEMS-Comb-DriveMEMS-Comb-Drive

Muscle

Electric cylinder

Hydraulic

Magnetostrictive

Bimetallic stripMoving coil

Electroactive polymerPiezoelectric

Moving coil

Pneumatic

Shape memorySolenoid

Electrostatic Electroactive polymer

Maximum Stroke (m)

1e-5

1

1e-3

1000

1e+6

1e-3

0.1

Max

imu

m O

utp

ut

Fo

rce-

Co

mpre

ssio

n (

N)

Maximum stroke (m)1e-005 1e-004 1e-003 0.01 0.1

Ma

xim

um o

utp

ut fo

rce

- co

mp

ress

ion

(N)

1e -005

1e-004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1e+006

MagnetostrictivePiezoelectric

Piezoelectric

Electrostatic

MEMS-Comb-DriveMEMS-Comb-Drive

Muscle

Electric cylinder

Hydraulic

Magnetostrictive

Bimetallic stripMoving coil

Electroactive polymerPiezoelectric

Moving coil

Pneumatic

Shape memorySolenoid

Electrostatic Electroactive polymer

Maximum Stroke (m)

1e-5

1

1e-3

1000

1e+6

1e-3

0.1

Max

imu

m O

utp

ut

Fo

rce-

Co

mpre

ssio

n (

N)

���� 1� � ��� �� ��.�� � � ��� � � ���� ���� � ��.�� � ����� ��� ��� �� �� � ���� �� �� ���2����� (�� �������� ���� �������� � �� )��� ����� �� 3�3# ���

Weight (kg)1e-009 1e-008 1e-007 1e-006 1e-005 1e-004 1e-003 0.01 0.1 1 10 100 1000

Unt

itle

d

1e-009

1e-008

1e-007

1e-006

1e-005

1e-004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

MEMS-Comb-Drive

Electroactive polymerMEMS-Comb-Drive

Electroactive polymer-Acrylic

Electroactive polymer

Electric cylinder

Pneumatic

Moving coil

Magnetostrictive

Hydraulic

Pneumatic

Electrostatic

Shape memory

Piezoelectric

Solenoid

Piezoelectric

1

1000

1e-3

1e-6

Wo

rk C

apac

ity (

Nm

)

1 10001e-31e-61e-9

Weight (kg)

Weight (kg)1e-009 1e-008 1e-007 1e-006 1e-005 1e-004 1e-003 0.01 0.1 1 10 100 1000

Unt

itle

d

1e-009

1e-008

1e-007

1e-006

1e-005

1e-004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

MEMS-Comb-Drive

Electroactive polymerMEMS-Comb-Drive

Electroactive polymer-Acrylic

Electroactive polymer

Electric cylinder

Pneumatic

Moving coil

Magnetostrictive

Hydraulic

Pneumatic

Electrostatic

Shape memory

Piezoelectric

Solenoid

Piezoelectric

1

1000

1e-3

1e-6

Wo

rk C

apac

ity (

Nm

)

1 10001e-31e-61e-9

Weight (kg)

���� 4� � ��� �� � ��� )��� ������ ��� ���� � �����

�������� �������� ,���� F �� � ���� *����� 7�*������ � ������ �� ������ ������ �������� ������� ��� ����K�� � �!� 7���� �� �� � ������ ������ �� ����������� ��� �� ������� �� ���� �������� +��������� ������������ ��������� �� ����������� ������� ��� ����� ��� � ����� �� ������� � ������ ���� ������������������ �� ���������� =�.� �� ������������� ���������� �� ����� ���� �� � ������� � ������ �� ����������� �� ���� ��� �� ������ �� ��� ������ �� � ������ ���� �� � ������� ����� ��� �� � ����� ����� ���� �������� =���� ��� ,���� F ���� ��� �� �������� �������� �� ��� �������� �������

�� ��������� ��� ��� �������� � ,���� %� �� �*���� �� ������� ���� ���������� ����� &������� ���� ����� ��� �������� ����� ������� ��� ������������������ ������ �� �������� ��� �������� �������� ������ ���������� �� ��������� �� ����������������� �������� �� � ���������� ,�� ��� ������������� �� ������ ���� �� �������� �� ��� �� � ����� � �������� �� �� ����� ���� '�� �� ������� �� ��� � �������� ����� ���������� ������� �� ��� ��� �� �� �����

&����� ����� �� ����� �� � �������� ���� 8��� ������������ ��� �� ����� �� ,���� %� ������� �� ������������� � ���� A� �� ����� ���� �� �� ������ ������� �� ��� �� ����� ����� *����� ������ ������ � ��������� ���� ������� � �������� ��� �� ���� �� ������������� �� �� ��������� �� ������ ������ ��� �� ��������,���� A� ��������� �� ���� �� ����� �� �� ���� ����������� �� ����� ������ �� ����� ����� '��� ��������������� ����������� �� ����� ����� ��� ���� �� ������������� ����� ��.������� �� ������������� ���������� ������ �� ������ �������� ���� ��� ���� �� ��������� ������ �� ������ ����������

,���� L ��� � �� ���� ���� �� �� ������� �������� ����� �� �� � �� �� �� ������ ��* �� �� �� ������� ������ �A# '.!� �� ������� �������� �� �������� �� ��� �� ��������� �� �� ������� �� �� ���� ����������� ����� ���� �� ��������� ��������� ����� ������ ����� �� ���� ����� �� ��������� ��������� ������ �� ���� �� ������� ����� �� �������� �� ��� � ������ ����� ������ � � ����� �� A ��������� ���� ��������� �������� �� ""#� ����� ��� �

� ���� �������� ����� � �� �������� �� ���� �� ������� � ������ ���� ���� �� ����� ��� ��� �������� ������� ���� ���������� ��� ��� ���������� ������� ���� ��� �� ��� $### ������ �������� ���� 9 �� ��� ������ � � �������� ���� �� ��� �� ��������� �� �������� ��� �� ������ � ������� ������� �� � �������� ������ ���������

234�� �5 �!�-�653�5� �!�77'8'6�5'�� ��� ��!�65'��9�(� �:�!�4#��5

���

�����

����

���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� �� ���

10 mm

(a)

(c)

(b)

10 mm10 mm

(a)

(c)

(b)

���� 5� �' $�������� �� � � �� �� ��� (�� ��� �� �������� ��������� �� �' ����� ��� ��� ' �������� � ��� ������� � ���� �� ������� ������ !�� � �2��� ������� ������ ��� ���� � �� ������ ��6 ��������

Actuator efficiency-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1

Unt

itle

d

1e -004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1e+006

Shape memory

Electroactive polymer

Pneumatic and Air muscles

Bimetallic strip

Piezoelectric

HydraulicMagnetostrictive

Electrostatic

Hybrid

MEMS-Comb-Drive Electric cylinder

Moving coil

Electroactive polymer

1

1000

1e+6

1e-3

Pow

er to

Wei

ght R

atio

(kW

/kg)

0

Actuator Efficiency

0.4 0.8 10.60.2 Actuator efficiency-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1

Unt

itle

d

1e -004

1e-003

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1e+006

Shape memory

Electroactive polymer

Pneumatic and Air muscles

Bimetallic strip

Piezoelectric

HydraulicMagnetostrictive

Electrostatic

Hybrid

MEMS-Comb-Drive Electric cylinder

Moving coil

Electroactive polymer

1

1000

1e+6

1e-3

Pow

er to

Wei

ght R

atio

(kW

/kg)

0

Actuator Efficiency

0.4 0.8 10.60.2���� 7� �������-�� � ��� ���� ��8 ��)�� � )���� �������� � �������� �� � �����

,����� %� �� %� ��� � �� �������� �� �� � � ���������� ��� �� ����� ���� (����� ���� ����� � �������� ����� �������� ��� ���� ��������� �� � �� ���� ����� ������� �� ����� ��*���� ���������

&����� � � ������ �����.�� ���� �����.� ������ �� � ����� ��������� ������ �� ������ ������ ������� ����� ����� �� ��� ��� ������������ �� ���� �� ���������� ������ !� ���� �� �� ��� ����� �M,��N! �� ���� �������� ������ �M&����N! �� ��� ����� ����������� �� ������� �� ����� ���� �� �� � ���� ������� �

�$!

9�� $1 �� �� �� � ������ �� �� ������ �� ����� ��������� �� ���� �� �� �������� �� �� ������ ��������� �� ������ �� �� $1� �� �� �� � �������=� �K��!����� �� �� ��������� �� ���� ��� �� �� ������ �� ������ �� �� �� � ����� �� �� ����������� ������� �� �� ��������� ����� J �� � ������K�� � ������ ������ �� ���� �� � ������ �� �� �������� ��

������ �� ����� �� � ��� �� ����� �����) ����������� �� �� �� � ����� �� �� ������� �=� �K��!&��������� �� ���� �� �� ������� ������� �� ���� ��� �� ������ �� �� �� � �� �����) ��� �&��� � �� �� ������� ���� ��� ������� �=� �K��!,��� �� �� �� � ����� ���� ��� ��� �� �� �� ������ ���� ;������� �� ���������� ������ �

η η +

η +=

mFuel

.Act

.Convt.Act

.Convt

.Act

.Act.Act*

t)kg/Power(

)kg/Power(1

)kg/Power(

)kg/Power(11

)kg/Power(

1

P

m

�"!

'�� �� ��� � ����� �� ���������) �� �� �� ������ �� ���� �� �������� ���� ���� � ��������� �� �� �� ��������� �����

234�� �5 �!�-�653�5� �!�77'8'6�5'�� ��� ��!�65'��9�(� �:�!�4#��5

���

�����

�����

�� ���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� ��

Weight (kg)1e-009 1e-008 1e-007 1e-006 1e-005 1e-004 1e-003 0.01 0.1 1 10 100

Ma

x fr

eq

uenc

y (H

z)

1e -003

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1e+006

1e+007

1e+008

Electroactive polymer

MagnetostrictiveElectrostatic

Piezoelectric

Moving coil

MEMS-Comb-Drive

Shape memory

Electroactive polymer

Hydraulic

Pneumatic

Bimetallic strip

Electric cylinder

Solenoid

Electromagnetic

Piezoelectric

1

1000

1e+6

Max

imu

m F

req

uen

cy (

Hz)

Weight (kg)

1e-4 0.01 11e-3

1e-61e-8 100Weight (kg)1e-009 1e-008 1e-007 1e-006 1e-005 1e-004 1e-003 0.01 0.1 1 10 100

Ma

x fr

eq

uenc

y (H

z)

1e -003

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1e+006

1e+007

1e+008

Electroactive polymer

MagnetostrictiveElectrostatic

Piezoelectric

Moving coil

MEMS-Comb-Drive

Shape memory

Electroactive polymer

Hydraulic

Pneumatic

Bimetallic strip

Electric cylinder

Solenoid

Electromagnetic

Piezoelectric

1

1000

1e+6

Max

imu

m F

req

uen

cy (

Hz)

Weight (kg)

1e-4 0.01 11e-3

1e-61e-8 100

���� 9� ��.�� � ���6 ��� ���� � ����� (�� ������� �����2���� � ���� �� �� ��� � 13 :- �� ������ ��� ���������) ����� (�� ��������� �� ��� ������� ��� �� �� ��� �� 1%�� � �� ��6 ������ �� ���� ����' ��������� � ���� ��� ��� �� �� ���

(���� 1� +�6 ������� ��� �� � ����

,��� A 3

(���� " ��

,����� A# '.

5�� �� ���� $#% �����

7��� �� ����� �� �������

0.1

10

1000

1 100 104

106

Mass

m/P

ow

er

P*

(k

g/k

W)

Mission time (s)

Solenoid

Pneumatics

Shape Memory Alloy

Air Muscle

Electroactive

Polymer

���� #3� $�� �� ����;��)�� ���� � ������� ��� �� ������� � ���� ��� �� ����2���� ����� ��������� �� ��� �� 5� ��� ���� �������� �� ������� ��� � ��� �������� ������� �� ��� ����� <�� �������� ������� ����� � �� ��6 ���� � ��)���� ����� ���� ���� �������� �� ����� �����

�� ������ ��� � ������� ��� � ���� �� �������� ��������������� ���� ����� � ��� ��� �� ����� ����4��� ����� ���� �� ������� ��� ��������� �������������� ��������! �� ���� ���� ����� " �� C � ������.����� �� �� ����� ����� ���� �� �� �� � �������� ,��������� ��������� ��� ��� ���� � �� ������ ���� ��������� ��� � ���� �������� �������� ��� �� ������� �� ������� �� �������� ����� �� ������ ������� �������� �� � �������� ������� �� � ������������� ���� �� � �������

,���� $# ��� � � ���� �� �� ����K�� � �� �������������� ������ ��� �� ���� ����� ��������� ���� �,���� % �� � ������ �� ������ ���� 7������� ���� ����� ����� ����� �� ������� �������� ������ � �� �������� �� ������ ���� ��� ���� ���� �������� ������ �� ������� �� ��� ��� ������� �� �� ���������� ������ ���� �� ���� ����� ��� ����� �� �� ��� ���� ����� �� ����� ����� ������� ������� ����� � �� �������� ���� �� ������ ��� � �� �������� ,�� ����� ������� �� ������ �� �������� �������� ������) ��� ������ ��� �� ���� �� �� ��� ������� �� �� � �� ����� ��� ������� �������� �������� �� �������� ����� ��������� ���� �� �� ����� ������� ��� ������ ���� ���� ��� ���� ���� �� �������� ������ ����� (���� �� �� ���� �� � � ��� ������� ���� ������� � ������������ ��� � ��� ������� ����� ���� �� �� ��� ����� �� ����� �� ������ ����

�� �������� �������������� �� ��������� ��� � ����� ���� ������� � ���� ����� ���������� �������� �� � �� ������� �� ��� ����� �� ��������@�����.� ������ ������ ���� �������� �������������� ������� �� �� �� �� �� ���� ��� ��� �� ��� �� ����7����� ��� ������� ���� �� ������� �� �� ���������� � � �������� ���� �� ������ �� ��������� ��������� �� �������� ��������� ����� � ,����� A� E� F� �� L������ � ����������� ������� ��������� �� ���������� &�������� �������� ��� ������� � ������ ������ �� ������� ������.� ��������� :*����� ���� � �������� ������������� �� ����� ����� ���� ������� �� �������� ��������� �� ������ ��� � �������� �������

+������8 = �� 30� "33"

�0$2 O� +�� ���� >� �������� ��� :�������� :�������� +�����

�����'���� 5��� '())�0"2 �� +����� $�� ��� :�������� %�� ��� :����� (����

3 P���� @*���� '((*�0C2 �� /���� � ��������� �� $��-��������� @*���� 4����

���� =���� @*���� '((+�0D2 5� 7������ (����������� ������ '(('� #"� "L�C"�0A2 �� 9� 8����� ���������� ����� �� ?���� ������ ��2

����� +���� �����'���� 5��� '((+�0E2 '� 7��'� (�� ?��� ����� ?� � '((,� /� DCL�0F2 9� +����� $�� ��� ��� :���� �� ?������ +�����

�����'���� @*���� '((*�0%2 8� &� ?� ���� ��� �� �� ������������ �������

7�?�� �'���� 3 P��� '(-.�0L2 O� 9� '���� $��� (������� ��� ,��� *��)� ���������

4 � '���� 5��� '((+�0$#2 (� �� 3����� /� +����� >����� ����� ���� ��������

9���� 3 P��� '(*-�0$$2 ;� �� 7�&����� ����������� ��������8 ?� �� ���

$��������� �������� 5��� '((,�0$"2 �� O� 7������ O� 7� '����� ����������8 ���������

$��������� ����������� &����� �� '���� 5���'((+�

0$C2 (� �� 3����� /� +����� >����� ����� ���� ��������9���� 3 P��� '(*-�

0$D2 =�.� (������ /��� $��� ������ �� $%E 7������������ ���� &�������� 7� #"$CL� 4(��

0$A2 =� (����� (�� ���� ����8 ������� ��� ����� � !���2��� � �� $����� +���� ��� @*���� '((/�

0$E2 &� O� (�������� ?������� ����� +������� !���� F�� ���+���� �����'���� 5��� '((/�

0$F2 �� �� 9��� O� 7� '����� �� 7� ?����� (�� ������������ ���������� $�������� +������ '()*�

0$%2 7� + 9������ ������� $��� $���������� =����� 5���� '(),�

0$L2 :� =� 9��������� ����������� ��������8 � :������� ���� $�������� �� ���������� ,������ ? ������� 3�����'������ @*���� '()+�

0"#2 ;� &� 9����� ������ ����� �� � ��� ����������������� 5��� '().�

0"$2 P� Q�� ���������� �������� ��� (���� ����������� 3����'������ �������� '(('

0""2 O� :� '���� 3� �� ,���� 7� ,� ������ $��� +� ?�� >����� '((*� 01/� "$%A>""#A�

234�� �5 �!�-�653�5� �!�77'8'6�5'�� ��� ��!�65'��9�(� �:�!�4#��5

���

�����

����

���� ���� ���� ��� ����� ����� �� ��� �� ���

����������������������

Recommended