【机器人SMA轴承夹持器的应用研究】汤祥州.pdf

摘要形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy)是一种新型的功能材料,利用其形状记忆效应制作的SMA驱动机构应用在机器人领域中具有结构轻巧、易控制、无噪音无污染等优点.本文是香港蒋氏工业基金会“机器人SMA驱动器研究”课题的初步报告,其主要内容有:介绍了SMA螺旋弹簧元件的机械性能测试实验,为设计SMA螺旋弹簧提供依据.介绍了SMA元件的电阻特性测试实验,这是研究 SMA材料相变和SMA驱动器电阻反馈控制的基础.并对实验进行了改进设计。然后讨论了SMA螺旋弹簧的设计方法,通过力学特性分析,建立了P-8-T数学模型,进行了CAD过程分。

四.加侧置弹簧的图解设计法-2SMA螺旋弹簧的一般设计法,一.SMA螺旋弹簧设计公式二.SMA螺旋弹簧的设计方法.3-3SMA螺旋弹簧元件的CAD.,一.SMA螺旋弹簧的基本力学特性二.弹簧设计的数学模型三.SMA弹簧的CAD第四章机器人SMA轴承夹持器设计,4-1SMA轴承夹持器的结构设计,一.机构简图及工作原理二.轴承夹持器结构设计,.三.夹持器的力学分析-2夹持器中SMA弹簧的设计一.夹持器对SMA弹簧的要求二.夹持器中SMA弹簧受力计算.三.SMA弹簧的设计

材料、新的传感器都应用于夹持器中。SMA作为驱动元件应用在机器人夹持器中,代替了传统的驱动元件(如电机,油压或气压活塞),集驱动与传感功能于一体,使夹持器轻量化,易控制高响应,无冲击无污染.目前,世界上许多工业发达国家特别是日本,在机器人SMA驱动方面的研究发展很快,已研制出5自由度微型机器人,拔苗机器人,14自由度手爪及二足、四足步行机器人等多种试验样机,有的已接近或达到实用化程度。可以相信SMA将在装配机器人、家用机器人、原子反应堆的维修、多自由度机械手、超净车间的机械手、空间机器人及步行机器人等方面都有广泛的应用前景。