设计和评估一个可调整的符合常力微型抓手
Jiahang He1, Yinong Liu1, Chunbiao Yang1
1School of Mechanical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China.
Micromachines
|January 23, 2024
概括
这项研究引入了一种具有可调节恒定力输出的新型微型抓手,这对于微妙的微小规模操纵至关重要. 符合规定的设计确保精确的力控制,防止对敏感物体的损坏.
科学领域:
- 微型机器人和操纵技术
- 机械工程 机械工程 机械工程
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 精确的力控制在微尺度应用中至关重要,以防止对象损坏.
- 传统的微型抓手通常缺乏可调节的力输出,这限制了它们的多功能性.
- 在微操作中,力量反控制带来了重大挑战.
研究的目的:
- 设计和开发一个符合近零刚度的恒力微型抓手,具有可调的力输出.
- 为了克服单力输出抓手在微型操作中的局限性.
- 为了能够精确和安全地操纵微妙的微观物体.
主要方法:
- 基于模型的优化,用于设计恒定力机制参数.
- 有限元分析 (FEA) 用于模拟和验证恒定力输出稳定性.
- 实验平台建设用于验证微型抓手机械性能.
主要成果:
- 成功开发了一种符合标准的微型抓手,可调节恒定力输出.
- 优化的微型抓手实现了2N的目标恒定力.
- 证明了0.15N的调节力范围,证实了精确的控制.
- FEA和实验结果验证了恒定力机制的稳定性和性能.
结论:
- 开发的微型抓手为微型应用提供了精确的,可调节的恒定力控制.
- 这种符合常量力结构为高级微操作任务提供了基础.
- 这些发现支持更广泛地应用和推广符合标准的恒定力机制.
