PVC凝胶驱动及CNT/PDMS传感一体化柔性抓手的研究

作     者：罗斌 李小兰 徐雪杰 陈花玲 朱子才 LUO Bin;LI Xiaolan;XU Xuejie;CHEN Hualing;ZHU Zicai

作者机构：邵阳学院机械与能源工程学院湖南邵阳422000 西安交通大学机械工程学院西安710049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(91648110) 湖南省教育厅优秀青年科学资助项目(19B515) 湖南省自然科学基金青年资助项目(2020jj5520) 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2020年第54卷第12期

页      码：30-36页

摘      要：鉴于目前关于软体机器人的研究大多仅致力于软活性材料的驱动功能,忽视了传感功能,研究一款集驱动与传感一体化的柔性抓手机器人。首先研究PVC凝胶驱动器结构设计与制备工艺,然后研究CNT/PDMS柔性传感结构的制造工艺,在此基础上,以PVC凝胶驱动器作为柔性抓手的驱动单元,以CNT/PDMS立体结构作为柔性抓手的传感单元,设计出一款具有驱动与传感一体化的功能结构,并对该功能结构进行测试。研究结果表明:在施加800 V直流电压下单根手指的弯曲角度可达32.5°;在400 V直流电压驱动下,由两根柔性手指构成的抓手能够抓取直径为15 mm、邵氏硬度分别为10~20、30~50的易变形的硅橡胶圆柱体;在抓取不同硬度的圆柱体时,CNT/PDMS的电阻变化率亦不同,表明CNT/PDMS柔性传感结构可以感知抓取物体的软硬度,证明了本研究关于驱动及传感一体化结构设计的可行性。该研究可为后续软体机器人的设计及制造提供参考。

主 题 词：软活性材料 PVC凝胶材料 柔性传感材料 驱动与传感一体化 软体机器人 

学科分类：0810[工学-土木类] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7652/xjtuxb202012004

馆 藏 号：203994835...