[发明专利]一种仿生高吸附性吸盘

说明书

本发明公开了一种仿生高吸附性吸盘，包括真空泵连接口、吸盘主体、多个仿生非光滑形态和疏水涂层；所述吸盘主体通过所述真空泵连接口连接外部真空泵；所述仿生非光滑形态均匀分布在所述吸盘主体的工作表面；所述疏水涂层覆盖所述吸盘主体的全部或部分工作表面；本发明吸盘本体工作表面的仿生非光滑形态，使吸盘工作表面形成多个小型吸盘，并且改变吸盘工作表面的润湿特性；利用疏水涂层的超疏水特性对水、油等介质的排斥作用，清除吸盘与基底表面间的多余介质，提高整体吸盘、由非光滑形态形成小型吸盘与基底表面之间密封性，提升吸盘的吸附稳定性和吸附强度。

技术领域

本发明涉及吸盘技术领域，更具体的说是涉及一种仿生高吸附性吸盘。

背景技术

吸盘作为工业领域中自动化的重要元件，已广泛推广到制造业、机器人、水下勘测研究、军工等诸多工程领域，吸盘的吸附性能直接影响其作业的质量。而随着吸盘应用范围的逐渐扩大，工程领域中吸盘的应用环境逐渐多元化，如应用吸盘对水下航行器进行回收和释放，爬壁机器人及单兵爬壁末端执行器，油罐清洗装置末端吸附执行元件。现有研究多通过提升吸盘的结构和材料以提高吸盘的吸附性能，并且常规吸盘的使用环境为常规环境，不能满足吸盘日益广泛的使用环境及需求。

自然界中的生物经过成千上万年的进化，生物已形成了适应其生活环境的最佳结构和形态，如自清洁的荷叶、易黏附水的玫瑰花、可在水下吸附的水蛭、华吸鳅、爬岩鳅等生物，学习自然界中生物优良功能，模仿生物体表独特的形态和特性，为仿生高吸附性吸盘的设计提供了参考和技术思路。

因此，如何提供一种种仿生高吸附性吸盘是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种仿生高吸附性吸盘，能够加强吸附性提高吸附强度，并且能够适应于水下或多油环境，实现复杂环境下的吸附。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿生高吸附性吸盘，包括真空泵连接口、吸盘主体、多个仿生非光滑形态和疏水涂层；

所述吸盘主体通过所述真空泵连接口连接外部真空泵；

所述仿生非光滑形态均匀分布在所述吸盘主体的工作表面；

所述疏水涂层覆盖所述吸盘主体的全部或部分工作表面。

进一步的，所述多个仿生非光滑形态在所述吸盘主体工作表面的覆盖率为15％-30％。

进一步的，所述多个仿生非光滑形态在所述吸盘主体工作表面的分布形式为菱形分布、矩形分布和等差分布中的一种或多种。

进一步的，所述仿生非光滑形态为凹坑、条纹凹槽和环形凹槽中的一种或多种；并且相邻的所述仿生非光滑形态的间距为所述吸盘主体直径的5％-30％。

进一步的，当所述仿生非光滑形态为条纹凹槽时，所述条纹凹槽的凹槽长度为凹槽宽度的1-3倍。

进一步的，当所述仿生非光滑形态为所述凹坑和所述条纹凹槽时；

多个所述条纹凹槽和多个所述凹坑均匀分布在所述吸盘主体的工作表面；

并且，所述条纹凹槽和所述凹坑相间分布。

进一步的，当所述疏水涂层覆盖所述吸盘主体的部分工作表面时，所述疏水涂层覆盖在所述仿生非光滑形态的开口处和所述吸盘主体的边缘处。

进一步的，所述疏水涂层与水之间的接触角大于150°，滚动角小于5°。

进一步的，所述疏水涂层与油之间的接触角小于5°。

本发明的有益效果：