灵活抓手

2019年1月25日文章  

柔性抓持

无论是锤子、手机还是项链:我们的双手可以灵活地拾取、抓握和放置各种各样的物体。另一方面,在工业中,同样有许多针对特定任务或工件的定制抓手。费斯托的DHAS抓手手指和DHEF自适应外型抓手则是例外。借助所搭载的抓持工具,这些能够巧妙地拾取几乎所有物体。

一个抓住一个螺丝,另一个拿起螺母,下一个则负责板条。这一系列不同形状的工件,每个都需要特殊的抓手。使用DHAS抓手手指和DHEF自适应外型抓手,一切大不相同:这些抓手可以独立匹配不同的产品和形状。它们尤其适用于处理具有不同形状的多个物体的流程。

灵感源自鱼鳍——DHAS抓手手指

在开发DHAS产品时,费斯托的开发人员从动物界“取经”:与鱼鳍一样,具有Fin Ray Effect®的结构在横向压力下不会弯曲,而是在压力点附近凸出。

两个柔性带构成抓手手指的基本结构。它们通过中间桥板连接。由聚氨酯制成的夹具坚固而具有柔性,可在抓持时轻松匹配工件的轮廓。两个或多个DHAS抓手手指的组合轻轻包覆并抓持物品,不会造成损坏。因此,DHAS特别适用于抓持具有不规则表面的敏感物体。例如,这些可在食品工业中用于分选水果和蔬菜。

DHAS抓手手指在食品行业中可用于分选水果和蔬菜。
DHAS抓手手指在食品行业中可用于分选水果和蔬菜。

像变色龙舌头一样具有适应性——DHEF自适应外型抓手

DHEF自适应外型抓手的灵感来自变色龙。为了捕获猎物,这种动物可以让其舌头如同橡皮筋一样突然弹出。就在它的舌头触到昆虫之前,舌头中央向后拉伸,而边缘继续向前移动。由此,变色龙的舌头可匹配各个猎物的形状和大小,并且可以牢固包裹。

DHEF的工作原理与此相同。其核心元素是一个以略微过压填充的硅胶帽盖,以模仿变色龙舌头。帽盖的变形由气动双作用式气缸控制。通过接通压缩空气,活塞杆可缩回与伸展。内部活塞杆连接到硅胶帽盖的尖端。缩回活塞杆时,帽盖向内翻转。由此可以包裹并抓持物体。通过使用比例阀进行相应控制,可实现对多个物体的拾取,例如盒子中的螺丝。

DHEF自适应外型抓手的硅胶帽盖向内翻转并包裹抓持物体。
DHEF自适应外型抓手的硅胶帽盖向内翻转并包裹抓持物体。

从原型到量产产品

在未来,将有越来越多的个性化产品得以生产。因此,自适应机器和制造系统将变得越来越重要。包括抓手在内的部件可以独立适应不同产品与生产情况,必将扮演重要角色。

DHAS抓手手指和DHEF自适应外型抓手从仿生学习网络的跨学科研究中脱颖而出。这些首先作为原型获得设计,并将进一步开发成为量产产品。