Mô hình lực nắm của tay gắp mềm có độ cứng biến đổi

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Cấu trúc ngón tay: gồm sợi SMA-1 (0.15 mm) uốn cong dạng chữ U để truyền động, sợi SMA-2 (0.5 mm) để điều chỉnh độ cứng, và sợi SMA-3 (0.6 mm) có tính siêu đàn hồi làm khung xương.

  • Cơ chế độ cứng biến đổi: khi cấp dòng điện vào SMA-2, mô đun đàn hồi thay đổi từ 25 GPa đến 48 GPa do chuyển pha vật liệu, làm thay đổi độ cứng ngón tay.
  • - Mô hình Cosserat: mô phỏng biến dạng ngón tay dưới tác động của mô men uốn và lực nắm, cho phép tính vị trí đầu ngón và lực tiếp xúc với vật.
  • - Thử nghiệm lực nắm:
  •   + Với độ cứng cố định (E2 = 25 GPa), lực nắm tối đa giảm khi khoảng cách tiếp xúc H tăng.
  •   + Với độ cứng biến đổi, lực nắm tăng tuyến tính theo mô men uốn và phi tuyến theo độ lệch vị trí AZ.
  •   + Sai số giữa mô phỏng và thực nghiệm < 0.05 N trong vùng làm việc.
  • - Ảnh hưởng hệ số ma sát: lực nắm phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa ngón tay và vật. Khi hệ số ma sát tăng từ 0.335 lên 0.426, lực nắm tăng đáng kể.
  • - Ứng dụng: tay gắp có thể điều chỉnh độ cứng để gắp vật nhẹ (trái cây, trứng) hoặc vật nặng (chai nước), phù hợp cho robot dịch vụ hoặc robot cộng tác.