江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司  柔性機構(gòu)與精密工程

伴隨著微納米科技浪潮所引發(fā)的制造、信息、材料、生物、醫(yī)療和國防等眾多領(lǐng)域的革命性變化，使得柔性機構(gòu)在微電子、光電子元器件的微制造和微操作、微機電系統(tǒng)(MEMS)、生物醫(yī)學工程等這些定位精度要求一般在亞微米級甚至納米級的領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。例如，基于傳統(tǒng)剛性鉸鏈結(jié)構(gòu)的商用精密運動平臺所能達到的分辨率極限是50 nm、精度1 mm，很難突破這一瓶頸。而柔性定位平臺可以使同類產(chǎn)品的精度提高1～3個數(shù)量級。在精微領(lǐng)域，柔性機構(gòu)可以設(shè)計作為精密運動定位平臺、超精密加工機床、精密傳動裝置、執(zhí)行器、傳感器等。表1給出了常用柔性精密運動平臺的類型及典型應(yīng)用。

柔性機構(gòu)在精密工程中的應(yīng)用極其廣泛，具有不可估量的發(fā)展前景。同時，隨著應(yīng)用逐步深化，設(shè)計要求不斷提高，對研究人員不斷提出新的挑戰(zhàn)。目前該領(lǐng)域的研究熱點主要體現(xiàn)在：① 新構(gòu)型設(shè)計與綜合，特別是運動解耦設(shè)計;② 大行程(或大轉(zhuǎn)角)、高精度柔性設(shè)計;③ 高剛度、高頻響柔性設(shè)計;④ 超精密柔性系統(tǒng)集成等。

柔性機構(gòu)與仿生機器人

在仿生機械及機器人領(lǐng)域，柔性機構(gòu)也發(fā)揮著越來越重要的作用。各種新型柔性關(guān)節(jié)及驅(qū)動器的開發(fā)大大改善了仿生機械及仿生機器人的靈活性與機動性，如多足機器人、蛇形臂等。另外，由于尺度效應(yīng)對微小型生物的影響起著支配作用，因此在微小型仿生機械的研究及研制過程中，也很難離開柔性的作用。目前柔性在微小型仿生機械的應(yīng)用越來越多，如微小型飛行器、機器魚、仿生爬蟲、機器跳蚤、仿生壁虎等。

柔性機構(gòu)已滲入仿生機械及仿生機器人的各個領(lǐng)域。從彈性材料到柔性軟體材料，從集中柔性到全柔性，從剛?cè)狁詈系饺嵝攒涹w，從驅(qū)動&感測&執(zhí)行元件分立到三者的有機集成，同時借助3D打印技術(shù)、智能材料的迅猛發(fā)展，柔性仿生機器人變得越來越智能，也越來越逼近人類對仿生機器人的期望。有理由相信，隨著智能制造、機器人、智能材料、生物醫(yī)學、化學等領(lǐng)域日益的交叉與融合，柔性仿生機器人有著非常光明的應(yīng)用前景。

柔性智能結(jié)構(gòu)

近年來智能結(jié)構(gòu)成為發(fā)達國家重視的新材料高技術(shù)體系。柔性機構(gòu)中，能量先以應(yīng)變能的形式儲存，然后釋放出來去執(zhí)行一些有用的任務(wù)。柔性機構(gòu)的固有彈性使其更容易與其他非機械作用相結(jié)合，不需要附加彈簧來恢復機構(gòu)到原始位置，在機構(gòu)內(nèi)部它也可以與傳感器有機融合。因此，柔性機構(gòu)與智能結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)集成在航空航天、機器人和醫(yī)療外科領(lǐng)域具有重要的科學探索價值和巨大的應(yīng)用潛能。如用柔性智能結(jié)構(gòu)制作的一種“柔性機翼”，可在各種飛行速度下始終自動保持最佳翼型，大幅度提高了飛行效率，并可對出現(xiàn)的危險振動自行抑制;柔性智能結(jié)構(gòu)用于潛艇，可抑制噪聲傳播;用于地面車輛可提高車輛的性能和乘坐舒適度。處于大同盆地地震帶上的山西應(yīng)縣木塔，自1056年建成以來，經(jīng)歷了多次自然災(zāi)難的洗禮之后仍安然無恙。研究發(fā)現(xiàn)，這些結(jié)構(gòu)大多采用了具有柔性的木質(zhì)結(jié)構(gòu)來吸收振動的能量

山西應(yīng)縣木塔

有關(guān)柔性智能結(jié)構(gòu)的研究總體處于起步階段，目前多集中在平面結(jié)構(gòu)或者只能實現(xiàn)簡單的自適應(yīng)功能結(jié)構(gòu)。因此，柔性智能結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域仍有大量可以挖潛的空間，譬如復雜自適應(yīng)柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與應(yīng)用(如用于靈巧仿生手爪的設(shè)計)等。

幾種頗具應(yīng)用前景的新型柔性機構(gòu)

柔性機構(gòu)研究的早期，利用能量儲存特性的柔性雙穩(wěn)態(tài)及多穩(wěn)態(tài)機構(gòu)等因其特有的應(yīng)用場合而得到了廣泛的研究。隨著研究的深入，越來越多的頗具應(yīng)用前景的新型柔性機構(gòu)被挖掘出來，如胞元式柔性機構(gòu)、輔助接觸式柔性機構(gòu)、平板折展機構(gòu)、柔性靜平衡機構(gòu)等。

鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓指導,售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設(shè)備，歡迎致電咨詢:0510-88818999