IPMC型柔顺手爪作动器的设计与性能测试

• 作者: 丁庆军 彭瀚旻 李华峰 赵淳生
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 仿生机械 柔性手爪 人工肌肉 IPMC 离子交换膜 EAP
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 899-905
• 分类号: TP241.2
• 字数: 2374字
• 语种: 中文

摘要

为克服传统手爪机构传动链多,耗能大,结构复杂等缺点,设计并制作了一种应用电致动智能材料(IPMC)的柔顺手爪.运用Pro/E软件设计IPMC手爪的主体结构,并分析其运动过程,最终装配完成IPMC手爪;运用激光位移传感器,精密电子秤和Canon相机测试了研制的4片IPMC驱动薄膜的末端位移,端部力和平均运动速度,并通过Labview测试系统对其进行采样和分析.实验结果表明:IPMC手爪驱动元件的角位移在3 V电压激励下超过了180°(-3 V电压下负向位移与+3 V电压下正向位移之和);其末端位移大小为其自身(除固定部分外)总长;手爪驱动薄膜每片重量约为0.5 mg,可抓握质量为1.6 g左右的物体.该手爪结构简单、位移大、耗能低;同时,由于IPMC的柔顺特性,在抓取物体时它会贴附在其表面,而不破坏其表面精度.因此,这种手爪适用于抓取表面粗糙度要求高的物体.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵淳生	南京航空航天大学精密驱动研究所	269	4525	31.0	51.0
2	丁庆军	南京航空航天大学精密驱动研究所	16	127	7.0	11.0
3	彭瀚旻	南京航空航天大学精密驱动研究所	11	68	3.0	8.0
4	李华峰	南京航空航天大学精密驱动研究所	33	333	11.0	17.0