基于虚位移原理的变刚度软体手指工作角度设计

Working angle design of flexible finger with variable stiffness based on virtual displacement principle

针对的软体手指在抓取工作方面存在严重非线性、工作弯曲角度难以准确预测等问题,提出了一种基于虚位移原理设计的变刚度软体手指。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和应变能密度函数,建立出软体手指的弯曲角度与输入气压之间的关系。然后,利用弹性动力学的变分原理得到最小位能原理的新型表达形式,采用改进D-H参数法对其进行姿态分析,最后,对此进行弯曲性能验证。结果表明:0.04MPa以内,随着气压的增大,软体手指可以实现60°以内的稳定弯曲,当气压0.06MPa时,达到最大弯曲角度,此时容易造成手指的损伤。后期有望应用于农产品采摘领域。