关节式内骨骼气动软体驱动器的结构设计

摘要：

软体驱动器具有优异的柔顺性,能适应不同形状的目标物体,且不易损伤被抓持物.为了在工业流水线上快速安全可靠地抓持诸如水果、精密元器件等不同质量、不同尺寸物体,该文介绍了一种新型关节式内骨骼气动软体驱动器,将驱动与承力功能分解,在保持柔顺性的同时,显著提高了抓持能力.推导了气压驱动下,驱动器的弯曲角度数学模型.以理论模型为基础,分析了驱动器的各项设计参数对弯曲角度的影响.以确定气压下自由端位姿作为输入条件,以驱动器整体质量最小为优化目标,优化了各参数值,并以得到的参数完成了软体驱动器的实物制造与装配,且试验获得了其弯曲角度与弯曲刚度.试验表明在最大工作压力为150 kPa时,总体误差控制在9%以内,证实了所建立驱动器理论模型的正确与有效性.驱动器的弯曲刚度在最大工作压力时达到4.50 N/rad,弯曲刚度得到大幅提高.该软体驱动器具有良好的开发和应用前景.

关键词：设计、优化、软体驱动器、气动、内骨骼、刚度、柔顺性

所属期刊栏目：35

分类号：TH138

资助基金：国家自然科学基金51305202;江苏省自然科学基金BK20130764

在线出版日期：2019-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：17-24