3D打印磁控柔性抓手

柔性抓手能够在外部刺激下发生形变,在货物运输等领域有较好的应用。然而,目前使用的柔性抓手响应速度慢,对货物的形态和质量都有着较高要求,无法像人手一样适配绝大多数场景,因此有必要开发一种响应速度快、适配各种货物的柔性抓手。本文将硬磁材料--钕铁硼粉末(NdFeB)与硅橡胶(Room temperature vulcanized rubber,RTV橡胶)进行共混复合,形成了一种可打印的磁响应NdFeB-RTV橡胶复合材料。通过对墨水直写3D打印技术的制造工艺参数的探索和优化,将NdFeB-RTV橡胶复合材料的前驱体墨水打印成型。该材料固化后呈现出优异的力学性能-断裂伸长率接近300%,抗拉强度为1.03 MPa,拉伸杨氏模量为1.27 MPa,弯曲强度为78.06 MPa,弯曲模量为160.96 MPa。最后,本文采用墨水直写3D打印技术,设计制造了磁响应的四臂抓手机器人。利用机器人的磁致动与柔韧特性,实现了灵活变形、快速抓取、平稳运输等功能。