中性稳定壳的多参数驱动：一种柔性无齿轮电机

我们设计并通过实验测试了一种由多参数压电驱动的中性稳定薄圆柱壳构成的变形结构。该壳通过塑性变形初始平坦铜盘获得，以诱导大的各向同性和几乎均匀的非弹性曲率。塑性变形后，在完美各向同性系统中，该壳理论上中性稳定，拥有一个连续稳定圆柱形状流形，对应于最大曲率轴的旋转。小缺陷使实际结构呈双稳态，给出偏好取向。通过微纤维复合驱动器施加的三参数压电驱动，允许我们向塑性非弹性曲率添加小扰动并控制最大曲率方向。该驱动律通过基于完全非线性不可伸长均匀曲率壳模型的几何类比设计。我们报告了原型的制造、辨识和实验测试，并证明了压电驱动器在控制其形状方面的有效性。所得运动是该壳的表观旋转，由电压控制如“无齿轮电机”，而实际上为主曲率轴的进动。