[發明專利]一種具有形狀記憶功能的抓取結構及其制備方法

有效

• 申請號: 202011391087.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112518732B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 冷勁松;李悅嘉;張風華;劉彥菊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J15/00;B25J15/08;B25J18/02;B25J19/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 鮑麗偉

本發明提供了一種具有形狀記憶功能的抓取結構及其制備方法；所述抓取結構包括：連接部和抓取部；所述連接部與所述抓取部固定連接；所述連接部和所述抓取部包括雙向形狀記憶復合材料，所述連接部和所述抓取部適于通過一定溫度的刺激進行雙向形變，以抓取和釋放物品；當所抓取所述物品時，所述連接部和所述抓取部為收縮狀態；當釋放所述抓取物品時，所述連接部和所述抓取部為伸長狀態。相對于現有技術而言，本發明能夠在兩種形狀間自由轉變，且溫度的刺激能夠使抓取結構實現高驅動力，從而提高抓取結構的反應速度。

技術領域

本發明涉及抓取結構技術領域，特別涉及一種具有形狀記憶功能的抓取結構及其制備方法。

背景技術

目前，現有的形狀記憶樹脂制備的抓取結構不適用于航空航天領域，主要由于抓取結構采用的形狀記憶樹脂只能記憶單一形狀，僅可實現變形單一，無法實現反復變形，而且，現有的抓取結構有的需要在抓取結構中增加介電彈性體從而通過電驅動將抓取結構進行驅動，實現物品的抓取，但介電彈性體強度低，驅動力低，導致整個驅動結構的驅動效果不佳，還有的抓取結構機械結構較為復雜，導致制造過程復雜外，操作步驟也非常繁瑣。

發明內容

本發明解決的問題是如何解決現有的抓取結構僅能實現單一變形或通過增加介質彈性體進行電驅動，導致驅動效果不佳或抓取結構機械結構較為復雜，導致制造過程復雜外，操作步驟也非常繁瑣的技術問題中的至少一個。

為解決上述問題，本發明提供一種具有形狀記憶功能的抓取結構，包括：連接部和抓取部；所述連接部與所述抓取部固定連接；所述連接部和所述抓取部包括雙向形狀記憶復合材料，所述連接部和所述抓取部適于通過一定溫度的刺激進行雙向形變，以抓取和釋放物品；當抓取所述物品時，所述連接部和所述抓取部為收縮狀態；當釋放所述抓取物品時，所述連接部和所述抓取部為伸長狀態。

進一步地，所述連接部包括驅動組件和第一連接件；所述驅動組件通過所述第一連接件與所述抓取部連接。

進一步地，所述驅動組件包括第一驅動結構和與所述第一驅動結構對稱設置且固定連接的第二驅動結構；通過一定溫度的刺激，所述第一驅動結構和所述第二驅動結構適于共同發生形變，以驅動所述抓取部向所述物品運動。

進一步地，所述第一驅動結構包括依次連接的第一邊板、連接段和第二邊板；當收縮狀態時，所述連接段的形狀為折線形；當伸長狀態時，所述連接段的形狀為直線形或弧線形。

進一步地，所述連接段、所述第一邊板和/或所述第二邊板由所述雙向形狀記憶復合材料制成。

進一步地，所述抓取部包括夾爪與轉臺，所述夾爪與所述轉臺可拆卸連接；所述轉臺適于與所述連接部連接。

進一步地，所述夾爪包括依次連接的勾取段、變形段和固定段；所述固定段與所述轉臺可拆卸連接；當收縮狀態時，所述勾取段的頂端向所述轉臺靠近；當伸長狀態時，所述勾取段的頂端向所述轉臺遠離。

進一步地，所述勾取段、所述變形段和/或所述固定段由所述雙向形狀記憶復合材料制成。

相對于現有技術，本發明的抓取結構具有以下優勢：

本發明的抓取結構能夠實現雙向形變，僅通過溫度的刺激就能對物品進行抓取或回收，通過雙向形變，本發明的抓取結構能夠在兩種形狀間自由轉變，且溫度的刺激能夠使抓取結構實現高驅動力，從而提高抓取結構的反應速度。

為解決上述問題，本發明還提供一種基于上述所述的抓取結構的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1：制備雙向形狀記憶復合材料；

步驟S2：將所述雙向形狀記憶復合材料放入模具中，最終定型得到收縮狀態的抓取結構；