随着执行器的不断发展,基于电热相变原理执行器因具备良好的形变特性、柔顺性等特性被研究者关注,该类执行器可与环境产生优异的共融性,在软操作设备、仿生设备、医疗等领域具有良好的应用前景。本文以硅橡胶作为基体材料,选取具有高电热性、良好导热性和高电子迁移率的石墨烯,以及具备高电导率、优异导热性和较大比表面积的纳米银作为复合电热材料,研究石墨烯与纳米银间质量配比及其总质量分数对电热膜的力学性能、电热性能影响。利用乙醇溶液作为相变材料、乳胶膜作为形变层,制备石墨烯与纳米银质量比为1:4.5,且电热材料总质量分数为60%的电热基底,设计并研制了一种低电压电热相变执行器。通过给执行器施加幅值为6 V、频率为1 Hz且占空比可调的方波信号实现对执行器工作状态的控制。基于电热相变执行器制备了夹持器、自动注射器以及仿生鱼泡,夹持器可稳定夹持不同质量与厚度的物体,注射器可通过调节工作周期实现对出液量的控制,仿生鱼泡可通过相变执行器调节内部气压实现对仿生鱼上浮、下沉动作的控制。结果表明,电热相变执行器具备制作简单、操作方便、重量轻(1.4 g)、驱动电压低、状态可控等优点,对外提供的最大作用力可达到1 N,且最小控制精度为0.02 N。由于其具备良好的柔顺性、可控性和大形变等特性,有望在软机器人、仿生设备和医疗等领域得到广泛应用。