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专利号: 2021114798233
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:

包括SMP复合材料抓手(5、13、16、33)、旋转单元支撑型材(7)、拉伸滑轨槽支撑件(8)和SMP复合材料抓手安装架(12);

SMP复合材料抓手(5、13、16、33)安装在SMP复合材料抓手安装架(12)底部,SMP复合材料抓手安装架(12)顶部固定安装有拉伸滑轨槽支撑件(8),拉伸滑轨槽支撑件(8)通过连接件(9)固定连接上方旋转单元支撑型材(7);

SMP复合材料抓手(5、13、16、33)为由SMP复合材料自身围成的结构;

拉伸滑轨槽支撑件(8)和SMP复合材料抓手安装架(12)经多根连杆(25、32)后与SMP复合材料抓手(5、13、16、33)的末端连接;

所述的拉伸滑轨槽支撑件(8)内顶部固定安装有上连杆支撑件(26),多根连杆I(25)的上端沿周向均匀间隔铰接在上连杆支撑件(26)上部周围,多根连杆I(25)的下端朝下连接至SMP复合材料抓手(5、13、16、33)末端;

上连杆支撑件(26)的底部通过滑轮安装块(27)安装有上滑轮(28);

SMP复合材料抓手安装架(12)的外顶面安装有一个下连杆支撑件,多根连杆II(32)的下端沿周向均匀间隔铰接在下连杆支撑件下部周围,多根连杆II(32)的上端连接至各自的一根连杆I(25);

连杆I(25)的上部开设有沿连杆I(25)杆长方向的拉伸滑轨槽(24),每个连杆II(32)的上端通过销轴(31)嵌装入至自身所连接的一根连杆I(25)的拉伸滑轨槽(24)中并沿拉伸滑轨槽(24)移动;

下连杆支撑件顶部也通过滑轮安装块(27)安装有下滑轮,上滑轮(28)和下滑轮之间通过驱动线(29)传动连接;

所述的拉伸滑轨槽支撑件(8)和SMP复合材料抓手安装架(12)之间安装有电机支撑件(10),电机支撑件(10)的上端和下端分别固定在拉伸滑轨槽支撑件(8)和SMP复合材料抓手安装架(12)上;电机支撑件(10)上安装有电机(14),电机(14)的输出轴通过联轴器(34)与上滑轮(28)的第二转轴(35)同步相连;

驱动电机(14)工作带动上滑轮(28)转动,经驱动线(29)带动下滑轮向上/向下移动,使得连杆II(32)上端的销轴(31)在连杆I(25)的拉伸滑轨槽(24)中滑动,并向上支撑/向下拉动连杆I(25),使得多根连杆I(25)撑开/合拢进而拉动/放松SMP复合材料抓手(5、13、16、

33)进行抓取动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的SMP复合材料主要由SMP复合材料单元(4)周期阵列排布构成方形平面结构,每个SMP复合材料单元(4)包括一个橡胶片(3)以及连接在橡胶片(3)周围的多条条状的SMP连接段(1、2),相邻两个SMP复合材料单元(4)之间通过各自的SMP连接段(1、2)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的橡胶片(3)为正六边形,每个橡胶片(3)的每条边均通过一个SMP连接段I(1)或SMP连接段II(2)的两端分别连接到与之相邻的橡胶片(3)的一条边,各个SMP连接段(1、2)之间不交叉;行方向上相邻两个SMP复合材料单元(4)之间通过各自的两条SMP连接段(1、2)相连接,列方向上相邻两个SMP复合材料单元(4)之间通过各自的一条SMP连接段(1、2)相连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的SMP复合材料抓手(5、13、16、33)通过圆筒状辅助模具(6)制成;对SMP复合材料进行整体加热,待SMP复合材料软化后,将SMP复合材料贴合辅助模具(6)外侧面,然后将SMP复合材料冷却硬化,将辅助模具(6)移除,得到SMP复合材料抓手(5、13、16、33)。

5.根据权利要求4所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的橡胶片(3)一表面压接在各自连接的每一个SMP连接段(1,2)之上使得橡胶片(3)和SMP连接段(1,2)连接,且将橡胶片(3)另一表面用于接触被抓物体,作为SMP复合材料抓手(5、13、16、33)的抓手内侧面。

6.根据权利要求4所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的SMP复合材料抓手(5、13、16、33)为导电材料,导电加热后软化变形;SMP复合材料抓手(5、13、16、33)通过多条绝缘带将自身自上而下间隔均分为多节,每节SMP复合材料抓手(5、13、16、33)在自身的对称位置处分别引出一个电极,所有电极均连接外部电路。

7.根据权利要求1所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的旋转单元支撑型材(7)的一侧安装有电机安装板(15),电机安装板(15)上安装有电机(14),电机(14)正下方的旋转单元支撑型材(7)底部安装有同步带轮I(17),电机(14)的输出轴与同步带轮I(17)的转轴同步连接;

旋转单元支撑型材(7)底部还安装有同步带轮II(19),同步带轮I(17)和同步带轮II(19)通过同步带(18)传动连接;

旋转单元支撑型材(7)上还安装有多个沿竖直方向布置的带座轴承(21),带座轴承(21)位于同步带轮II(19)的正上方,同步带轮II(19)的第一转轴(20)向上穿过带座轴承(21)的中心,同步带轮II(19)的第一转轴(20)的上端通过拧紧螺钉(23)与端盖(22)固定连接,端盖(22)盖于最上方的带座轴承(21)的顶部轴承孔上。

8.根据权利要求7所述的一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置,其特征在于:所述的同步带轮II(19)的中心连接旋转单元支撑型材(7)下方的连接件(9);

旋转单元支撑型材(7)上的电机(14)驱动同步带轮I(17)转动,带动同步带轮II(19)转动,进而使得连接件(9)带动整个下方的装置旋转。