浙小大宋凶船传授课题组Sci. Adv.：开用于多尺度、肆不测形物体的通用抓足 – 质料牛

发布时间：2025-04-27 21:11:19 来源： 作者：背后故事

【功能简介】

正在科教钻研、浙小组S抓足质料财富斲丧战争常糊心中，大宋多尺度肆每一每一需供操做抓足去抓与、凶船形物操作战组拆物体。传授物体的课题v开抓与战操作是机械系统的一项根基却极具挑战的使命，由于那些物体的用于尺寸规模广（下出宏不美不雅尺度到微纳米尺度），中形各同，不测数目规模纷比方，体的通用无意偶尔导致有一些特意要供（如正在转印操做中，浙小组S抓足质料拾与时要供一次性抓与小大量元件，大宋多尺度肆印刷时却要供抉择性天释放部份元件），凶船形物因此很易操做一种通用格式去真现。传授

浙江小大教宋凶船传授课题组基于中形影像散开物，课题v开提出了一种开用于多尺度（1um~1m）、用于肆不测形物体的不测通用抓足。该抓足为简朴的中形影像散开物块体，可能颇为利便天妨碍缩放，以处置不开尺寸的物体（图1）。

【图文介绍】

图1：不开尺度的中形影像散开物抓足

该设念操做中形影像散开物的模量智能调控效应，临时中形贯勾通接效挑战永世中形影像效应去实现物体的抓与战释放（图2）。抓与时，先正在外部宽慰熏染感动（如光、热）下，让中形影像散开物修正到低模量的柔嫩形态，正在该形态下将物体或者物体概况的挨算嵌进中形影像散开物中；之后往掉踪降外部宽慰，让中形影像散开物回到下模量形态，贯勾通接该变形的临时中形，将物体锁住，从而把物体抓与起去。将物体转移到目的天之后，再次施减外部宽慰，则中形影像散开物复原初初中形，将物体“吐出”从而释放。

图2 通用中形影像散开物抓足抓与战释放物体的流程示诡计

该抓足能正在种种典型的三维挨算物体，如球体、圆块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等上产去世宏大大的抓与力（图3）。同时，该抓足借开用于仄里中形的物体。正在滑腻玻璃（概况细糙度Ra = 0.019 um）上的粘附强度可达113.9 kPa，正在细糙的磨砂玻璃 (Ra = 2.2 um)上粘附强度也强至81.7 kPa，战壁虎粘附的典型值100 kPa可比（图3）。

图3 通用中形影像散开物抓足对于典型宏不美不雅物体的抓与才气

当物体尺寸小到微不美不雅尺度（100 um中间或者更小），物体受到的概况力，特意是与抓足的粘附熏染感动强，会给物体的释放带去挑战。正在该设念中，抓与经由历程把物体或者其概况挨算锁正在抓足中真现，不依靠抓足的粘附力，以是当粘附力给物体释放带去挑战时，即可操做概况化教处置或者删减概况细糙度的格式去削强粘附去真现物体释放。纵然是对于75 um小大小的不法例铁颗粒或者是直径10 um的两氧化硅球，物体也能顺遂从抓足上释放（图4）。

图4 操做通用中形影像散开物抓足操作75 um 的不法例铁颗粒战10 um 直径的两氧化硅球

该工做坐异性天提出了一种开用于多尺度，肆不测形的物体抓与操作的处置妄想，其挨算简朴，顺应性强，能实用天处置机械抓足里临的挑战，同时不依靠粘附力的抓与格式为转印足艺也提供了一种新思绪。那一功能远期以“Universal SMP Gripper with Massive and Selective Capabilities for Multi-scaled, Arbitrarily Shaped Objects”为题宣告正在Science Advances 上。文章配开第一做者为浙江小大教硕士去世令狐昌鸿战专士去世张顺，通讯做者为浙江小大教宋凶船教授。该名目患上到了国家973用意、国家做作科教基金战中间下校根基科研歇业费专项资金等的反对于。

该论文做者为：Changhong Linghu, Shun Zhang, Chengjun Wang, Kaixin Yu, Chenglong Li, Yinjia Zeng, Haodong Zhu, Xiaohui Jin, Zhenyu You, and Jizhou Song

齐文链接：http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aay5120

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