PVC凝胶驱动及CNT/PDMS传感一体化柔性抓手的研究

摘要

鉴于目前关于软体机器人的研究大多仅致力于软活性材料的驱动功能,忽视了传感功能,研究一款集驱动与传感一体化的柔性抓手机器人.首先研究PVC凝胶驱动器结构设计与制备工艺,然后研究CN T/PDM S柔性传感结构的制造工艺,在此基础上,以PVC凝胶驱动器作为柔性抓手的驱动单元,以CN T/PDM S立体结构作为柔性抓手的传感单元,设计出一款具有驱动与传感一体化的功能结构,并对该功能结构进行测试.研究结果表明:在施加800 V直流电压下单根手指的弯曲角度可达32.5°;在400 V直流电压驱动下,由两根柔性手指构成的抓手能够抓取直径为15 m m、邵氏硬度分别为10～20、30～50的易变形的硅橡胶圆柱体;在抓取不同硬度的圆柱体时,CN T/PDM S的电阻变化率亦不同,表明CN T/PDM S柔性传感结构可以感知抓取物体的软硬度,证明了本研究关于驱动及传感一体化结构设计的可行性.该研究可为后续软体机器人的设计及制造提供参考.