新型限力输出保护功能柔性夹钳的设计与参数评估

柔性夹钳因具有微/纳精密操作能力,常应用于微操作系统中,但因抓爪无法提供恒定输出力或恒力范围小,容易造成操作对象的损伤或脱落。根据放大模块与常力模块串联的结构形式,设计了一种具有常力特性的柔性夹钳。基于伪刚体法,建立放大模块中桥式机构与杠杆机构的刚度和放大率数学模型,通过对倾斜导向梁进行分析,得到常力模块的力−位移关系式,计算出恒定输出力为42.5 N,输出范围为370μm。最后,结合不同柔顺梁的结构参数,运用MATLAB仿真探究了各关键参数对常力特性的影响。研究结果可为常力柔性夹钳的构型设计和分析提供一定的理论支撑。