[发明专利]一种形状记忆聚合物抓取机构

说明书

一种形状记忆聚合物抓取机构，它涉及一种抓取机构。本发明解决了现有机械手变形能力差、适应性差以及气动软体机器人强度低、不能承受太重的重物的问题。多个上变形部的数量和多个下变形部的数量一致设置，每个上变形部的上端部与支撑底座的下端面连接，每个上变形部的下端部与对应的一个下变形部的上端部连接，上变形部和下变形部均由碳纤维增强环氧基形状记忆聚合物与电加热片粘贴而成，抓取状态时，上变形部为平板向外弯曲的弧形，下变形部为平板向内弯曲的弧形，释放状态时，上变形部和下变形部均呈直板状，上变形部和下变形部沿支撑底座的圆周方向均布设置。本发明用于软体机器人抓取领域。

技术领域

本发明涉及一种抓取机构，具体涉及一种形状记忆聚合物抓取机构。

背景技术

目前市场上的抓取机构主要应用机械手和气动软体机器人，机械手一般是刚性材料制成的，而刚性材料弹性变形能力有限，这些刚性机械手抓取精准且专业，但其变形能力有限，不能适应各种环境下的抓取需求。气动软体机器人能够达到各种环境的抓取需求，但强度一般都比较小，不能承受太重的重物。

形状记忆聚合物是一种具有在一定热、电、磁、光条件刺激下主动回复变形并保持形状的特点的高分子聚合物，增加碳纤维增强相后，其强度也会增大，弹性模量可达5Gpa，抗拉强度可达300Mpa。因此需要开发形状记忆聚合物抓取机构。

综上，现有的机械手变形能力差、适应性差以及气动软体机器人强度低、不能承受太重的重物。

发明内容

本发明为解决现有的机械手变形能力差、适应性差以及气动软体机器人强度低、不能承受太重的重物的问题，进而提供一种形状记忆聚合物抓取机构。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的形状记忆聚合物抓取机构包括支撑底座1、多个上变形部2和多个下变形部3，多个上变形部2的数量和多个下变形部3的数量一致设置，每个上变形部2的上端部与支撑底座1的下端面连接，每个上变形部2的下端部与对应的一个下变形部3的上端部连接，上变形部2和下变形部3均由碳纤维增强环氧基形状记忆聚合物与电加热片粘贴而成抓取状态时，上变形部2为平板向外弯曲的弧形，下变形部3为平板向内弯曲的弧形，释放状态时，上变形部2和下变形部3均呈直板状，上变形部2和下变形部3沿支撑底座1的圆周方向均布设置。

优选地，所述形状记忆聚合物抓取机构还包括多个连接接口，连接接口的数量与上变形部2的数量一致设置，连接接口沿支撑底座1的圆周方向均布设置，连接接口与支撑底座1固装为一体，连接接口与向内倾斜设置，连接接口与竖直方向的倾角为15°。

优选地，连接接口的数量为三个，连接接口依次为第一连接接口1-1、第二连接接口1-2和第三连接接口1-3，第一连接接口1-1、第二连接接口1-2和第三连接接口1-3之间两两互成120°。

优选地，上变形部2的数量为三个，上变形部2依次为第一上变形部2-1、第二上变形部2-2和第三上变形部2-3，连接接口为螺纹机械接口，每个上变形部2的上端部通过螺钉与对应的一个连接接口连接。

优选地，上变形部2的上端部和上变形部2的下端部均设置有用于连接的螺纹接口。

优选地，抓取状态时上变形部2的圆弧半径为30mm，上变形部2的下部2-4与竖直方向所成的夹角为75°。

优选地，下变形部3的数量为三个，下变形部3依次为第一下变形部3-1、第二下变形部3-2和第三下变形部3-3，下变形部3的上端部设置有用于连接的螺纹接口，上变形部2的下端部通过螺钉与对应的下变形部3的上端部螺纹连接。

优选地，每个下变形部3包括上半变形部3-4和下半变形部3-5，抓取状态时上半变形部3-4的圆弧半径为55mm，上半变形部3-4的弯曲角度为50°，下半变形部3-5的圆弧半径为15mm，下半变形部3-5的弯曲角度为180°。