柔性?shī)A爪的驅(qū)動(dòng)方式是什么?國(guó)內(nèi)柔性?shī)A爪廠商推薦
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2025-09-17 18:17
柔性?shī)A爪的驅(qū)動(dòng)方式圍繞“通過(guò)能量轉(zhuǎn)化驅(qū)動(dòng)柔性結(jié)構(gòu)形變以實(shí)現(xiàn)抓取”展開(kāi),核心分為流體驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、化學(xué)驅(qū)動(dòng)三大類(lèi),不同方式適配的場(chǎng)景、負(fù)載能力和響應(yīng)速度差異顯著,具體如下:
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一、流體驅(qū)動(dòng)(最主流,適配中低負(fù)載)
利用氣體或液體的壓力差,驅(qū)動(dòng)柔性腔體/結(jié)構(gòu)膨脹、收縮或彎曲,是工業(yè)和科研中最常用的驅(qū)動(dòng)方式,優(yōu)勢(shì)是抓取輕柔、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
1、氣壓驅(qū)動(dòng)
原理:通過(guò)氣泵向夾爪內(nèi)部的柔性氣囊(如硅膠腔體)充氣,氣囊膨脹后帶動(dòng)夾爪指節(jié)彎曲;排氣時(shí)氣囊收縮,夾爪松開(kāi)。
特點(diǎn):響應(yīng)速度快(毫秒級(jí))、重量輕、無(wú)污染,適合抓取易碎品(如雞蛋、芯片)、異形件(如不規(guī)則塑料件);但負(fù)載較?。ㄍǔ!?kg),依賴(lài)氣路系統(tǒng),便攜性受限。
典型場(chǎng)景:食品分揀、電子元件裝配、實(shí)驗(yàn)室樣本抓取。
2、液壓驅(qū)動(dòng)
原理:以液壓油為介質(zhì),通過(guò)液壓缸/液壓泵加壓,推動(dòng)柔性膠體或彈性結(jié)構(gòu)形變。
特點(diǎn):負(fù)載能力更強(qiáng)(可達(dá)數(shù)十kg)、驅(qū)動(dòng)力穩(wěn)定,適合需要較大抓取力的場(chǎng)景;但系統(tǒng)體積大(需液壓站)、存在漏油風(fēng)險(xiǎn),便攜性差。
典型場(chǎng)景:工業(yè)重型零件搬運(yùn)、水下作業(yè)(液壓油可防水)。
二、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)(智能化首選,適配小型化、高精度場(chǎng)景)
通過(guò)電機(jī)、電活性材料等將電能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械形變,無(wú)需流體介質(zhì),適配自動(dòng)化、便攜化需求,是當(dāng)前技術(shù)升級(jí)的核心方向。
1、電機(jī)間接驅(qū)動(dòng)
原理:由微型伺服電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力,通過(guò)絲杠、繩索、齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu),帶動(dòng)柔性?shī)A爪的彈性指節(jié)(如彈簧-硅膠復(fù)合結(jié)構(gòu))彎曲或開(kāi)合。
特點(diǎn):控制精度高(可實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)位置控制)、負(fù)載可調(diào)、無(wú)需外接流體系統(tǒng),適配自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn);但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜(需傳動(dòng)部件),抓取“輕柔度”依賴(lài)算法優(yōu)化(避免硬接觸)。
典型場(chǎng)景:協(xié)作機(jī)器人末端執(zhí)行器、精密儀器組裝、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人(如腹腔鏡手術(shù)夾爪)。
2、電活性材料直接驅(qū)動(dòng)
原理:利用材料“通電即形變”的特性,直接驅(qū)動(dòng)夾爪動(dòng)作,屬于“材料驅(qū)動(dòng)”范疇,結(jié)構(gòu)極致緊湊(無(wú)傳動(dòng)部件)。
常見(jiàn)材料及特點(diǎn):
形狀記憶合金(SMA):通電發(fā)熱后恢復(fù)預(yù)設(shè)形狀(如彎曲),斷電冷卻后復(fù)位;優(yōu)勢(shì)是體積小、響應(yīng)快,缺點(diǎn)是功耗高、形變位移有限。
壓電材料:通電后產(chǎn)生微小伸縮(微米級(jí)),通過(guò)疊層結(jié)構(gòu)放大形變;優(yōu)勢(shì)是精度極高、頻率響應(yīng)快,缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)力小,適合微操作。
電致伸縮聚合物(EEP):通電后因電場(chǎng)作用發(fā)生體積/長(zhǎng)度變化,柔性好、形變范圍大,是近年研究熱點(diǎn)。
典型場(chǎng)景:微型機(jī)器人(如管道檢測(cè)機(jī)器人夾爪)、微電子封裝、生物細(xì)胞操作。
三、化學(xué)驅(qū)動(dòng)(特殊場(chǎng)景適配,小眾但關(guān)鍵)
利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量(如氣體、體積變化)驅(qū)動(dòng)形變,無(wú)需外部動(dòng)力源,適合無(wú)電、極端環(huán)境(如地下、太空)。
原理:通過(guò)內(nèi)置化學(xué)試劑(如過(guò)氧化氫分解產(chǎn)氧、金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)氣),或利用材料在特定化學(xué)環(huán)境中的溶脹/收縮特性(如hydrogel水凝膠遇水膨脹),推動(dòng)柔性結(jié)構(gòu)形變。
特點(diǎn):無(wú)需外接能源,隱蔽性強(qiáng);但響應(yīng)速度慢(秒級(jí)甚至分鐘級(jí))、不可控(一次反應(yīng)即失效或需更換試劑),應(yīng)用范圍極窄。
典型場(chǎng)景:災(zāi)難救援中的“無(wú)源抓取裝置”、深空探測(cè)機(jī)器人(無(wú)電力供應(yīng)時(shí)臨時(shí)抓取樣本)。
四、驅(qū)動(dòng)方式的選型邏輯
追求“輕柔+低成本”:選氣壓驅(qū)動(dòng);
追求“大負(fù)載+穩(wěn)定力”:選液壓驅(qū)動(dòng);
追求“智能化+小型化+高精度”:選電機(jī)驅(qū)動(dòng)或電活性材料驅(qū)動(dòng);
特殊“無(wú)源極端環(huán)境”:選化學(xué)驅(qū)動(dòng)。
五、國(guó)內(nèi)柔性?shī)A爪廠商推薦:柔觸機(jī)器人
公司全稱(chēng):蘇州柔觸機(jī)器人科技有限公司
1、公司定位與核心業(yè)務(wù)
柔觸機(jī)器人科技有限公司是一家以柔性?shī)A爪技術(shù)為核心,致力于為工業(yè)自動(dòng)化和智能制造提供柔性抓取解決方案的高科技企業(yè)。
2、技術(shù)依托與應(yīng)用價(jià)值
技術(shù)與設(shè)計(jì):依托于德國(guó)先進(jìn)的納米材料科技,結(jié)合仿生學(xué)設(shè)計(jì)理念將柔性?shī)A爪應(yīng)用于多元化的工業(yè)場(chǎng)景。
應(yīng)用價(jià)值:這種創(chuàng)新的應(yīng)用極大解放了傳統(tǒng)的勞動(dòng)力,提高了生產(chǎn)效率。
3、行業(yè)地位與服務(wù)理念
行業(yè)地位:柔性?shī)A爪的開(kāi)創(chuàng)者,軟體機(jī)器人領(lǐng)域的首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)起草者。
服務(wù)理念:以行業(yè)內(nèi)最專(zhuān)業(yè)的研發(fā)技術(shù),最快速的創(chuàng)新節(jié)奏,最高效的市場(chǎng)響應(yīng)服務(wù),始終致力于為自動(dòng)化客戶(hù)群體創(chuàng)造價(jià)值、實(shí)現(xiàn)共贏。
4、“雙擎” 計(jì)劃布局
為提高評(píng)測(cè)效率,柔觸機(jī)器人布局 “雙擎” 計(jì)劃,在深圳及蘇州打造用戶(hù)體驗(yàn)與測(cè)試服務(wù)中心,物流倉(cāng)儲(chǔ)中心,實(shí)現(xiàn) 15 分鐘現(xiàn)場(chǎng)方案快速功能驗(yàn)證、100 + 款的常備庫(kù)存、最快 24 小時(shí)內(nèi)產(chǎn)品物流時(shí)效,以高性能產(chǎn)品、高品質(zhì)服務(wù)為每一位用戶(hù)提供一站式柔性方案的有力保障。
5、產(chǎn)品相關(guān)信息
產(chǎn)品定位:公司主要產(chǎn)品為柔觸柔爪,剛?cè)岵?jì)的抓取應(yīng)用成功開(kāi)創(chuàng)出了柔性?shī)A爪這一新品類(lèi),并且在該領(lǐng)域中榮登 “第一知識(shí)官” 的地位。
產(chǎn)品特點(diǎn):效率高、成本低、易控制以及能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。
解決難題:較好的解決了工業(yè)領(lǐng)域柔性、異形、易碎、復(fù)雜環(huán)境等場(chǎng)景的制造難點(diǎn)。
應(yīng)用前景:在工業(yè)以及新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有非常大的發(fā)揮空間和廣闊的應(yīng)用前景。
應(yīng)用領(lǐng)域:已應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、食品、醫(yī)療、汽車(chē)、服裝、3C 電子、玩具、教育、包裝物流等多個(gè)領(lǐng)域。
6、資質(zhì)認(rèn)證與專(zhuān)利
擁有國(guó)際認(rèn)可的材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。
通過(guò)了 ISO9001 國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證、CE 認(rèn)證、RoHS 認(rèn)證、FDA 檢測(cè)、1935/2004/EC 檢測(cè)。
已經(jīng)擁有數(shù)十項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利技術(shù)。
