柔性夹爪的驱动方式是什么?国内柔性夹爪厂商推荐
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2025-09-17 18:17
柔性夹爪的驱动方式围绕“通过能量转化驱动柔性结构形变以实现抓取”展开,核心分为流体驱动、电动驱动、化学驱动三大类,不同方式适配的场景、负载能力和响应速度差异显著,具体如下:
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一、流体驱动(最主流,适配中低负载)
利用气体或液体的压力差,驱动柔性腔体/结构膨胀、收缩或弯曲,是工业和科研中最常用的驱动方式,优势是抓取轻柔、成本低、结构简单。
1、气压驱动
原理:通过气泵向夹爪内部的柔性气囊(如硅胶腔体)充气,气囊膨胀后带动夹爪指节弯曲;排气时气囊收缩,夹爪松开。
特点:响应速度快(毫秒级)、重量轻、无污染,适合抓取易碎品(如鸡蛋、芯片)、异形件(如不规则塑料件);但负载较小(通常≤5kg),依赖气路系统,便携性受限。
典型场景:食品分拣、电子元件装配、实验室样本抓取。
2、液压驱动
原理:以液压油为介质,通过液压缸/液压泵加压,推动柔性胶体或弹性结构形变。
特点:负载能力更强(可达数十kg)、驱动力稳定,适合需要较大抓取力的场景;但系统体积大(需液压站)、存在漏油风险,便携性差。
典型场景:工业重型零件搬运、水下作业(液压油可防水)。
二、电动驱动(智能化首选,适配小型化、高精度场景)
通过电机、电活性材料等将电能直接转化为机械形变,无需流体介质,适配自动化、便携化需求,是当前技术升级的核心方向。
1、电机间接驱动
原理:由微型伺服电机/步进电机提供动力,通过丝杠、绳索、齿轮等传动机构,带动柔性夹爪的弹性指节(如弹簧-硅胶复合结构)弯曲或开合。
特点:控制精度高(可实现毫米级位置控制)、负载可调、无需外接流体系统,适配自动化生产线;但结构相对复杂(需传动部件),抓取“轻柔度”依赖算法优化(避免硬接触)。
典型场景:协作机器人末端执行器、精密仪器组装、医疗手术机器人(如腹腔镜手术夹爪)。
2、电活性材料直接驱动
原理:利用材料“通电即形变”的特性,直接驱动夹爪动作,属于“材料驱动”范畴,结构极致紧凑(无传动部件)。
常见材料及特点:
形状记忆合金(SMA):通电发热后恢复预设形状(如弯曲),断电冷却后复位;优势是体积小、响应快,缺点是功耗高、形变位移有限。
压电材料:通电后产生微小伸缩(微米级),通过叠层结构放大形变;优势是精度极高、频率响应快,缺点是驱动力小,适合微操作。
电致伸缩聚合物(EEP):通电后因电场作用发生体积/长度变化,柔性好、形变范围大,是近年研究热点。
典型场景:微型机器人(如管道检测机器人夹爪)、微电子封装、生物细胞操作。
三、化学驱动(特殊场景适配,小众但关键)
利用化学反应产生的能量(如气体、体积变化)驱动形变,无需外部动力源,适合无电、极端环境(如地下、太空)。
原理:通过内置化学试剂(如过氧化氢分解产氧、金属与酸反应产气),或利用材料在特定化学环境中的溶胀/收缩特性(如hydrogel水凝胶遇水膨胀),推动柔性结构形变。
特点:无需外接能源,隐蔽性强;但响应速度慢(秒级甚至分钟级)、不可控(一次反应即失效或需更换试剂),应用范围极窄。
典型场景:灾难救援中的“无源抓取装置”、深空探测机器人(无电力供应时临时抓取样本)。
四、驱动方式的选型逻辑
追求“轻柔+低成本”:选气压驱动;
追求“大负载+稳定力”:选液压驱动;
追求“智能化+小型化+高精度”:选电机驱动或电活性材料驱动;
特殊“无源极端环境”:选化学驱动。
五、国内柔性夹爪厂商推荐:柔触机器人
公司全称:苏州柔触机器人科技有限公司
1、公司定位与核心业务
柔触机器人科技有限公司是一家以柔性夹爪技术为核心,致力于为工业自动化和智能制造提供柔性抓取解决方案的高科技企业。
2、技术依托与应用价值
技术与设计:依托于德国先进的纳米材料科技,结合仿生学设计理念将柔性夹爪应用于多元化的工业场景。
应用价值:这种创新的应用极大解放了传统的劳动力,提高了生产效率。
3、行业地位与服务理念
行业地位:柔性夹爪的开创者,软体机器人领域的首个标准主导起草者。
服务理念:以行业内最专业的研发技术,最快速的创新节奏,最高效的市场响应服务,始终致力于为自动化客户群体创造价值、实现共赢。
4、“双擎” 计划布局
为提高评测效率,柔触机器人布局 “双擎” 计划,在深圳及苏州打造用户体验与测试服务中心,物流仓储中心,实现 15 分钟现场方案快速功能验证、100 + 款的常备库存、最快 24 小时内产品物流时效,以高性能产品、高品质服务为每一位用户提供一站式柔性方案的有力保障。
5、产品相关信息
产品定位:公司主要产品为柔触柔爪,刚柔并济的抓取应用成功开创出了柔性夹爪这一新品类,并且在该领域中荣登 “第一知识官” 的地位。
产品特点:效率高、成本低、易控制以及能够适应复杂环境。
解决难题:较好的解决了工业领域柔性、异形、易碎、复杂环境等场景的制造难点。
应用前景:在工业以及新兴产业领域有非常大的发挥空间和广阔的应用前景。
应用领域:已应用于工业自动化、食品、医疗、汽车、服装、3C 电子、玩具、教育、包装物流等多个领域。
6、资质认证与专利
拥有国际认可的材料检测实验室。
通过了 ISO9001 国际质量体系认证、CE 认证、RoHS 认证、FDA 检测、1935/2004/EC 检测。
已经拥有数十项国内外专利技术。
