形状记忆合金变刚度软作动器设计

TP242%TH11; 软体材料作动器具有良好的目标抓取适应性,为实现软作动器结构的轻量化,保证抓取与承载能力,采用形状记忆合金丝作为驱动元件,设计出一种可变刚度的软作动器.首先,基于形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)一维本构关系建立了作动器的弯曲变形力学模型;其次,通过实验对力与变形之间的关系进行了验证,弯曲变形与理论结果一致;最后,通过回弹结构的动力学设计,使得该作动器能够在恢复阶段快速回到初始形态.实验结果显示,加热用于变刚度的形状记忆合金丝可显著提升作动器的负载能力,从而达到变刚度的效果....

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Bibliographic Details
Published in振动、测试与诊断 Vol. 43; no. 6; pp. 1164 - 1168
Main Authors 任旭, 杨书吉, 文浩, 金栋平
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016 01.12.2023
Subjects
shape memory alloy
variable stiffness
形状记忆合金
软体作动器
可变刚度
本构模型
constitutive model
soft actuator
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Summary:TP242%TH11; 软体材料作动器具有良好的目标抓取适应性,为实现软作动器结构的轻量化,保证抓取与承载能力,采用形状记忆合金丝作为驱动元件,设计出一种可变刚度的软作动器.首先,基于形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)一维本构关系建立了作动器的弯曲变形力学模型;其次,通过实验对力与变形之间的关系进行了验证,弯曲变形与理论结果一致;最后,通过回弹结构的动力学设计,使得该作动器能够在恢复阶段快速回到初始形态.实验结果显示,加热用于变刚度的形状记忆合金丝可显著提升作动器的负载能力,从而达到变刚度的效果.
ISSN:1004-6801
DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2023.06.017