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机械科学与技术2025年第05期:可控变刚度液晶弹性体驱动柔性抓手研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵晓东;黎相孟;康政;仝哲;

单位:中北大学先进制造技术山西省重点实验室;西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;

摘要:柔性抓手在抓取精密、易碎易损零件时具有很好的适应和保护能力,因而受到了越来越多的关注。如何对柔性抓手进行简单控制而实现多稳态的驱动仍然存在较大挑战。该文提出了一种具有可变刚度特性的柔性抓手,采用能够受热收缩变形的液晶弹性体和能够随温度发生相变而变刚度的热塑性聚氨酯材料制备柔性手指,通过分区块加热变刚度材料,可以实现手指弯曲角度的控制,尤其在加热功率2 W下,50 s内可以实现110°以上的弯曲角度,且在停止加热后70 s内恢复。柔性抓手的抓取演示验证了柔性手指的变刚度与弯曲运动性能。

关键词:液晶弹性体;;热塑性材料;;变刚度;;柔性抓手

基金资助:国家自然科学基金项目(51975540);; 山西省基础研究计划(20210302123013,20210302124112);; 机械制造系统工程国家重点实验室开放课题(sklms2022012)