[發(fā)明專(zhuān)利]一種電阻自感知力和位移的SMA絲驅(qū)動(dòng)夾持器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110757096.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113459134B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴永臣;王寶華;關(guān)景晗;吳繼托;隋文超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J15/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J15/00;B25J15/02;B25J19/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32322
• 代理人: 周錦全

本發(fā)明公開(kāi)了一種電阻自感知力和位移的SMA絲驅(qū)動(dòng)夾持器，主要由機(jī)架導(dǎo)軌部件、通電端部件、彈簧、SMA絲、鎖緊環(huán)、固定端部件、移動(dòng)端部件以及測(cè)量端部件組成。各部件及鎖緊環(huán)安裝于導(dǎo)軌上，除移動(dòng)端部件均用鎖緊環(huán)鎖緊，SMA絲兩端用銅片夾緊，中間部分安裝在滑輪凹槽內(nèi)，彈簧安裝在移動(dòng)端部件與測(cè)量端部件之間。通電時(shí)SMA絲收縮夾持器夾緊物體，斷電后在彈簧輔助下SMA絲回復(fù)原長(zhǎng)釋放物體，由此完成物體的夾持動(dòng)作，通過(guò)實(shí)時(shí)采集工作過(guò)程中SMA絲的電阻變化，來(lái)確定夾持器的夾持力和位移，同時(shí)與期望夾持力和位移作比較，再反饋給控制裝置，可進(jìn)一步調(diào)節(jié)夾持力與位移，采用力傳感器和激光位移傳感器直接測(cè)量夾持力和位移，可驗(yàn)證電阻自感知的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及夾持器領(lǐng)域，特別是涉及一種電阻自感知力和位移的SMA絲驅(qū)動(dòng)夾持器。

背景技術(shù)

夾持器是一種夾住物體進(jìn)而操控物體的設(shè)備，它能夠在執(zhí)行某些動(dòng)作的同時(shí)夾住和松開(kāi)物體，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程、機(jī)械工程、控制科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程以及儀器科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域。

目前，夾持器驅(qū)動(dòng)方式主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)及氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)等，雖然控制精度較高，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量體積較大以及成本高等缺點(diǎn)。此外，在一些對(duì)夾持力、位移要求比較高的場(chǎng)合，需要各種各樣的傳感器去實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)夾持力與位移，加大成本的同時(shí)使結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化。

因此，有必要開(kāi)發(fā)出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異的新型驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的夾持器，同時(shí)可以監(jiān)測(cè)夾持過(guò)程中的夾持力與位移。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電阻自感知力和位移的SMA絲驅(qū)動(dòng)夾持器。該裝置可以通過(guò)電阻測(cè)量實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)夾持力和位移的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種電阻自感知力和位移的SMA絲驅(qū)動(dòng)夾持器主要由機(jī)架導(dǎo)軌部件、通電端部件、彈簧、SMA絲、鎖緊環(huán)、固定端部件、移動(dòng)端部件以及測(cè)量端部件組成。

所述機(jī)架導(dǎo)軌部件主要由T型支架和導(dǎo)軌組成。其中，導(dǎo)軌通過(guò)螺紋連接安裝在T型支架較長(zhǎng)的一端，T型支架較短的一端可以通過(guò)螺紋連接安裝固定在任何需要的位置上。

所述通電端部件主要由滑塊、平行四邊形支架以及4個(gè)銅片組成。其中，平行四邊形支架通過(guò)螺紋連接安裝在滑塊上，4個(gè)銅片兩兩重疊布置安裝在平行四邊形支架凹槽中，銅片間放置SMA絲，采用螺紋連接夾緊銅片同時(shí)將銅片固定在平行四邊形支架上，并將通電導(dǎo)線(xiàn)連接于夾緊銅片的螺栓上，以便通過(guò)信號(hào)采集與控制裝置給SMA絲通電、對(duì)SMA絲運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制以及實(shí)時(shí)采集SMA絲電阻值，通過(guò)電阻值可以確定夾持器的夾持力和位移。

所述固定端部件主要由滑塊、三角形支架、力傳感器以及夾持上端組成。其中，三角形支架通過(guò)螺紋連接安裝在滑塊上，力傳感器放置在三角形支架和夾持上端凹槽內(nèi)并通過(guò)螺紋連接緊固，當(dāng)夾持物體時(shí)可以實(shí)時(shí)測(cè)量夾持力。

所述移動(dòng)端部件主要由滑塊、夾持下端、平行四邊形支架以及2個(gè)滑輪組成。其中，夾持下端和平行四邊形支架通過(guò)螺紋連接安裝在滑塊上，2個(gè)滑輪通過(guò)螺紋連接固定在平行四邊形支架上，當(dāng)SMA絲安裝時(shí)，中間部分放置在兩個(gè)滑輪凹槽內(nèi)，可有效減少SMA絲工作過(guò)程中的摩擦。

所述測(cè)量端部件主要由滑塊、L型支架以及激光位移傳感器組成。其中，L型支架較短的一端通過(guò)螺紋連接固定在滑塊上，激光位移傳感器通過(guò)螺紋連接安裝在L型支架較長(zhǎng)的一端上，當(dāng)夾持物體時(shí)可以實(shí)時(shí)測(cè)量夾持位移。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明機(jī)架導(dǎo)軌部件結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明通電端部件結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本發(fā)明固定端部件結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為本發(fā)明移動(dòng)端部件結(jié)構(gòu)示意圖