宋杨　赵忆锰　任小伟　蓝钰　于梦晓

摘 要：机械手自上世纪产生发展以来，解放了大批劳动生产力，但纯机械结构的手臂，由于原理的局限性不具有人手灵活，多自由度的特点，在进行相关操作过程中机械爪只能抓取形状规则的物体，而且易对抓取的软体物体产生一定的损害。基于该问题，本文进行了传统机械爪的优化设计：利用柔性关节取代传统机械关节，基于ANSYS软件进行软体部分相关材料性能及受力情况的模拟，基于实际需要设计机械爪结构，实现在机械爪张合的过程中抓稳物体，同时利用Ardino编程软件实现自动化控制，最终获得成型的柔性机械爪，实现精确，无损害的过程抓取。

关键词：柔性机械爪；ANSYS模拟；多自由度

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）04-0063-02

1 引言

机械手作为最早出现的工业机器人，可以代替人的繁重劳动实现生产过程中的机械化和自动化。自上世纪60年代起出现的传统机器人手爪在传统制造业中实现了大规模产业应用。但由于原理性局限，机械爪远远不能满足智能制造产业的需求，这成为当前机器人产业发展的一个关键性瓶颈。

与此同时，各国科学家积极展开了仿生柔性机械爪的研究。例如：来自北京的创业公司SRT研发的“机械手”采用的是硅胶材质：充气时，这款柔性夹爪会胀大，并通过自适应包覆住不同尺寸、形状和重量的目标物体；中国科大自主研发的柔性手爪采用刚柔合一、电-气互补的设计原理，显著提高了手爪与被操作物体表面之间的贴合度，有效降低了物体形状分析的精度要求，极大改善了手爪与操作环境之间的可接触性；……