一种基于IPMC电致动材料简化结构多自由度机械抓手

摘要

本发明的目的在于提供一种基于IPMC电致动材料简化结构多自由度机械抓手，当施加电激励信号，电信号经由组合电极传递给旋转盘上表面的六条IPMC肌肉条，协同配合弯曲驱动，作用力通过驱动支撑传递至驱动支架，经由驱动支架传递至旋转盘上，产生绕旋转盘表层驱动单向转矩，使得旋转盘绕着轴实现旋转运动，实现旋转盘的转动输出；在电激励信号下，驱动抓取部件处的IPMC肌肉条经由组合电极电流供应，带动驱动支架的关节运动，两个关节间可以独立控制，且三个抓手间实现协调、配合，完成整个抓取过程。本发明设计符合节能环保的绿色设计理念；各个驱动关节独立控制，提高了机械抓手抓取的灵活性。

主权项

一种基于IPMC电致动材料简化结构多自由度机械抓手，其特征是：包括旋转盘、轴、旋转盘驱动单元、驱动抓取单元，旋转盘驱动单元包括驱动支撑架、第一IPMC肌肉条、第一组合电极，第一组合电极包括正电极、负电极，正电极和负电极上均安装第一‑第三金属板，正电极的第二金属板与负电极的第一金属板之间设置第一绝缘层，正电极的第三金属板与负电极的第二金属板之间设置第二绝缘层，轴上安装设置矩形槽的轮，轴上位于轮的两端分别为光轴和螺纹，旋转盘的中部安装滚子轴承，光轴安装在滚子轴承里，第一组合电极安装在矩形槽里，驱动支撑架固定在旋转盘上，第一IPMC肌肉条的两端分别连接驱动支撑架和第一组合电极，驱动抓取单元包括装配底板、第一‑第二驱动支架、第二‑第三组合电极、第二‑第三IPMC肌肉条，装配底板安装在旋转盘上，第一驱动支架通过连接轴安装在装配底板上，第二驱动支架安装在第一驱动支架上，第一驱动支架上分别安装第二组合电极和第一固定夹，第二组合电极和第一固定夹之间安装第二IPMC肌肉条，第二驱动支架上分别安装第三组合电极和第二固定夹，第三组合电极和第二固定夹之间安装第三IPMC肌肉条，第二驱动支架的端部安装刚性尾爪，旋转盘驱动单元与驱动抓取单元位于旋转盘的两侧。