基于多稳态柔性机构跨尺度微夹钳研究

摘要

为了解决传统微夹钳在夹持时存在精度较低、行程较小、不能跨尺度(um-mm)夹持物体的问题,提出了一种基于多稳态柔性机构跨尺度微夹钳结构。将多稳态结构与传统放大机构相结合,微夹钳左侧采用杠杆机构和平行四边形机构,右侧采用三个不同双稳态串联实现八稳态,最后由平行四边形机构保证微夹钳末端输出为单纯平行移动。首先,介绍微夹钳总体结构设计;接着,利用理论计算推导出了放大机构的位移放大比和多稳态特性;最后,运用有限元方法对模型进行分析,证实了微夹钳的性能及其安全性。该微夹钳有效夹持的位移范围大、放大倍率高、结构紧凑、能实现μm-mm的跨尺度平行夹持。