模块化气动扭转软体抓手的仿真与实验

摘要

现有软体抓手多为多指结构,这种结构对于较大较长棒状物体的抓取效果并不理想,基于此设计制作了一种模块化气动扭转软体抓手,可由多个软体驱动器组成。首先使用ABAQUS软件对腔室角度45°、60°、75°进行有限元分析,选出较佳的腔室角度并设计单模块和双模块抓手。通过有限元仿真得到单模块和双模块抓手的气压-扭转角度、气压-末端输出力曲线。利用3D打印模具,通过硅胶浇注成型得到软体驱动器实体。通过模块化的组合后进行抓手的扭转、末端输出力和抓取试验,并将实验数据和仿真数据进行拟合,拟合结果表明仿真和实验结果基本一致。通过样机抓取实验测得单模块抓手和双模块抓手的抓取直径范围分别为1.31cm~3.28cm、1.02cm~6.27cm,抓取最大重量分别为0.3475kg、1.013kg。验证了所提出的气动扭转软体抓手对于棒状物体抓取的有效性和稳定性。