| 应用人工肌肉IPMC材料的三指微型柔性手爪设计 |
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| 引用本文： | 彭瀚旻,李华峰,惠耀.应用人工肌肉IPMC材料的三指微型柔性手爪设计[J].振动．测试与诊断,2010,30(4):347-352. |
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| 作者姓名： | 彭瀚旻 李华峰 惠耀 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学精密驱动研究所,南京,210016 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点资助项目，国家自然科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 为满足现代小型驱动器的微型化、智能化、多功能及高集成度等要求,利用一种智能材料即离子聚合物金属复合物(ionic polymer-metal composite,简称IPMC)研制了一款三指微型柔性手爪。运用ANSYS有限元分析软件,通过等效压电双晶片的机电耦合模型对IPMC驱动元件进行有限元位移仿真,得到其在3V电压下最大变形及相应的位移分布图。根据仿真结果,设计IPMC手爪的夹持机构,制备了体积不大于13.5 cm3的IPMC微型手爪。试验测试结果表明,在3 V直流电驱动下,IPMC驱动薄膜(总长度为19 mm,自由端长度为14 mm)的末端最大变形为22 mm(负向位移与正向位移的总和),其最大变形速度约为4.44 mm/s,总重量为1.033g的手爪可以抓取1.973g的物体,其手爪的推重比约为2,而材料(IPMC的总重量为0.177g)的推重比甚至大于11.5。此IPMC柔性手爪的性能满足低耗能的设计要求,具有结构简单、柔顺、安静、体积小和推重比大等特点,在微小型驱动领域具有较好的应用前景。
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| 关 键 词： | 离子聚合物金属复合物 智能材料 柔性 微型手爪 夹持器 微型驱动器 |
| 收稿时间： | 2010/4/20 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2010/5/6 0:00:00 |
Design of Three-Finger Flexible Microgripper Using IPMC Materials as Artificial Muscles |
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| Peng Hanmin,Li Huafeng,Hui Yao,Ding Qingjun,Zhao Chunsheng.Design of Three-Finger Flexible Microgripper Using IPMC Materials as Artificial Muscles[J].Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis,2010,30(4):347-352. |
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| Authors: | Peng Hanmin Li Huafeng Hui Yao Ding Qingjun Zhao Chunsheng |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ionic polymer metal composites (IPMC) smart material flexibility microgrippe r holding device micro actuator |
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