一个线性可变形的气动可扩展的微型抓手,用于通用空中微操纵

科学领域:

• 机器人和自动化 机器人和自动化
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 微尺度组件操纵受到强大的表面力和当前方法限制的阻碍.
• 半导体和光学镜片等复杂的形状带来了重大处理挑战.

研究的目的:

• 开发一个3D打印的软气动微型抓手,用于精确操纵微尺度组件.
• 为了应对表面力和现有微操作技术的局限性所带来的挑战.

主要方法:

• 使用IP-PDMS双光子聚合3D打印制造软气动微型抓手.
• 采用形设计,采用快速和连续运行模式.
• 整合一个减少粘附的面罩,以尽量减少表面相互作用.

主要成果:

• 实现了40微米的最小操作直径.
• 证明了低至11.1nN的无基质释放力,粘附切换比为373.3.
• 实现了超轻组件 (≈1.14μg) 的通用取位和空中转换.

结论:

• 开发的microgripper为复杂的微操作任务提供了一个可扩展的解决方案.
• 该设备具有很高的耐用性,具有超过30,000次的执行周期,而不会降低性能.
• 多抓手系统可以在狭窄的空间中执行复杂的操纵任务.