受仿生捕蝇草启发的软体抓手载荷及稳定性增强方面的研究和应用

受仿生捕蝇草启发的软体抓手载荷及稳定性增强方面的研究和应用

引用

搜狐

1.

https://www.sohu.com/a/782234553_121124347

软体机器人在抓取重物时容易出现外扩、分离的问题，这限制了其在日常生活和工业中的应用。近日，中国地质大学（武汉）宗小峰团队和华南理工大学李云泉团队从捕蝇草结构中获得灵感，提出了一种仿生软体互钩结构，为解决这一难题提供了新的思路。

如何确保稳定且高效的抓取是软体抓手抓取质量较大物体时所面临的一大挑战。软体抓手在抓取重物时会受到较大的反向力矩，然而，由于自身材料及结构固有的柔软性，通常抓手会出现外扩、分离的现象。这制约了抓取稳定性的提高和承载能力的增强，进而影响软体抓手在日常生活以及工业中的实际应用。

为了解决这一问题，研究团队从捕蝇草结构中获得灵感，提出了一种仿生软体互钩结构（Mutual‑hook Mechanism），抑制了软体抓手因受到物体反向力矩而导致的分离现象。该研究分析了软体互钩结构的工作机理，建立了本构模型和运动学模型，为提高软体抓手性能提供了一种有效方案。

互钩结构由两个软体钩状致动器组成，它们通过正压同步驱动，具有响应迅速的特点。封面图片描绘的是仿生软体互钩结构的三个状态：钩取脱离状态、过渡状态和钩取闭合状态，状态之间的转换通过调整致动器的气压实现。互钩结构被安装在软体抓手底部，在抓手贴合目标物体后，实现钩取闭合状态从而抑制后续在抓取过程中的分离外扩现象，提高了抓取过程的稳定性。未来，具有大载荷、高稳定性的软体抓手将得到更加广泛的发展和应用。