[发明专利]一种微管道的软体两手指夹持装置

摘要

一种微管道的软体两手指夹持装置，包括对称设置的两个弹性手指，所述弹性手指包括手指主体、塑形条和微管，所述手指主体为弹性材料制作的主体，所述手指主体的纵向布置所述塑形条和微管，在所述塑形条的上下分别设置微管，所述微管中心线的纵向切面上看，所述微管从进气口开始横截面先增大后减少，所述微管的进气口与微气流驱动器连通。本发明提供一种有效避免机械冲击、夹持方式丰富、有效适用于复杂形状被夹持场合的微管道的软体两手指夹持装置，该夹持器基于弹性材料形变原理设计而成，使用气体驱动微管的收缩，使其能够在空间中进行多自由度的弯曲，同时由于是柔软的弹性材料，作用于被夹件上的力无刚性冲击。

主权项

1.一种微管道的软体两手指夹持装置，其特征在于：包括对称设置的两个弹性手指，所述弹性手指包括手指主体、塑形条和微管，所述手指主体为弹性材料制作的主体，所述手指主体的纵向布置所述塑形条和微管，在所述塑形条的上下分别设置微管，所述微管中心线的纵向切面上看，所述微管从进气口开始横截面先增大后减少，所述微管的进气口与微气流驱动器连通：根据理论力学、弹性力学和材料力学原理，建立单个手指的形状弯曲角度与其施加的压力之间的数学公式，假设忽略弹性材料自身重力引起的形状变化，且手指以常曲率弯曲；将弹性手指视为一个直梁体，建立坐标系并写出对点O的弯矩方程，将其内部的两侧切应力q1,q2等效转换为压力F_N'；M_(X)＝F′_NL＝f(q₁，q₂)....................................(1)其中L为压力F_N'与O点的距离，即主要受力段长度；M_(X)、f(q₁，q₂)为所有切应力对于O点的力矩之和；因为摩擦力与压力F_N'的关系为F_f＝uF_N′..................................(2)u为摩擦系数，F_f为切线方向上的摩擦力；验证F_N'>F_N，F_f>F_S，F_N为负载重力G在垂直于接触面切线方向上的分力；F_S为负载重力G在切线方向上的分力；得到负载重力G，乘以稳定系数δ得到最大稳定负载量，0<δ<1；通过上述力学可行性分析，得到弹性手指尺寸与其能够提供的夹持力之间的关系，据此设计该弹性手指主要受力段长度及摩擦系数。