本发明专利技术公开了一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置及其制备方法，涉及仿生结构智能装置技术领域。该装置包括外壳；触手主体，触手主体呈圆锥形，触手主体的大径端安装在外壳上；吸盘，吸盘安装在触手主体的侧壁上，吸盘为改进的磁响应聚合物制成的结构件；磁控组件，磁控组件安装在触手主体内，磁控组件用于控制吸盘的整体形变量，从而驱动吸盘产生不同大小的负压；拉线驱动器，拉线驱动器安装在触手主体内，拉线驱动器用于驱动触手主体伸卷。通过改进的磁响应聚合物制成吸盘与磁控组件的配合，便于工作人员根据不同的物体调节吸盘内的负压，从而达到调控本发明专利技术提供的仿章鱼触手的磁控负压粘附装置的粘附能力，且本发明专利技术结构简单，制造成本低。造成本低。造成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置及其制备方法
[0001]本专利技术涉及仿生结构智能装置
，更具体地说，它涉及一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着现代工业技术的不断发展，可控可逆的粘附技术在控制抓取运动等方面起着重要作用，因此在汽车软包电池制造，精密仪器制造和爬壁机器人等方面具有广泛的应用。在生物界中，有很多生物都表现出了非常出色的附着能力。例如，蜘蛛的蜘蛛丝、壁虎的足底以及章鱼的触手等，都具有非常强的附着性能。其中，章鱼的触手表现出了极强的附着能力和灵活性，成为了仿生学研究的热点。章鱼的触手具有类似吸盘的结构，在触手上有数百个小囊泡，这些囊泡能够产生负压，从而实现对物体的牢固附着。此外，章鱼的触手还具有极高的灵活性和自适应能力，可以适应各种不同的表面形状，从而实现灵活的粘附操作。
[0003]在仿生粘附的研究中，研究者们用微纳米粘附阵列材料、碳纳米管粘附材料、方向性粘附阵列材料等新兴智能材料，通过MEMS(Microelectromechanical systems)制造工艺、气相/化学沉积法等技术制造出不同类型的粘附装置。但是，这些装置仍有较大缺陷。一方面，由于粘附材料使用了较软的基体材料，在实际使用中发生变形扭转乃至于撕裂的现象屡见不鲜。同时，材料表面对于诸如灰尘、气隙等非常敏感，造成粘附可控性与生物原型相差甚远，特别是对于粘附的性能调控极为困难，常常需要较大的粘附预载力和近似大小的反向脱附力。所以，采用其他类型的调控方式来改进粘附控制，例如使用磁场、电场、热场、光场、声场这类外加能量场的外场调控，也是当下的研究方向之一。当前虽然已经有部分学者开展了磁响应聚合物(Magneto
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responsive polymer,MRP)在粘附领域的研究，但相对还比较匮乏。并且存在着价格高昂、粘附调控困难、结构性能不足等问题。
[0004]在目前的情况下，迫切需要一种能够兼具优异性能与制备成本的新型粘附装置，一方面能提供高效可靠、可调控的黏附能力；另一方面具有较为低廉的制造成本，为丰富和发展粘附材料的粘附性能调控提供支撑，方便在实际工况下的大范围推广使用。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置及其制备方法，解决了现有技术中的粘附装置的粘附能力无法调控且制造成本高的技术问题。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置及其制备方法，包括：
[0008]外壳；
[0009]触手主体，所述触手主体呈圆锥形，所述触手主体的大径端安装在所述外壳上；
[0010]吸盘，所述吸盘的数量为多个，多个所述吸盘均安装在所述触手主体的侧壁上，所述吸盘为改进的磁响应聚合物制成的结构件，所述吸盘用于实现粘附和脱附；
[0011]磁控组件，所述磁控组件安装在所述触手主体上内，所述磁控组件用于控制所述
磁盘的整体形变量，从而驱动吸盘产生不同大小的负压；
[0012]拉线驱动器，所述拉线驱动器安装在所述触手主体内，所述拉线驱动器用于驱动所述触手主体伸卷。
[0013]进一步的，所述吸盘呈正六边形，所述吸盘的一端安装在所述触手主体上，所述吸盘的另一端具有吸附槽，所述吸附槽的侧壁开设有环形凹槽。
[0014]进一步的，还包括：
[0015]安装座，所述安装座的一端安装在所述触手主体上，七个所述吸盘组成一组吸盘组。七个所述吸盘中的一个所述吸盘的一端安装在所述安装座的中心处，七个是吸盘中其余六个所述吸盘环绕所述安装座中心处的所述吸盘设置；
[0016]所述吸盘组的数量为多个，所述安装座的数量也为多个，多个所述吸盘组与多个所述安装座一一对应设置，且多个所述吸盘组沿所述触手主体的母线的方向均匀设置。
[0017]进一步的，所述吸盘的尺寸沿所述触手的大径端朝所述触手主体的小径端的方向逐渐减小。
[0018]进一步的，所述磁控组件包括：
[0019]壳体，所述壳体安装在所述触手主体内；
[0020]铁芯，所述壳体具有腔体，所述铁芯的一端安装在所述腔体内；
[0021]线圈，所述线圈安装在所述壳体内，且所述线圈缠绕在所述铁芯上。
[0022]进一步的，所述磁控组件的数量也为多个，多个所述磁控组件与多个所述吸盘组一一对应设置。
[0023]进一步的，所述拉线驱动器包括：
[0024]拉绳，所述触手主体的底端开设有安装孔，所述安装孔位于所述触手主体的中心处，所述拉绳的一端安装在所述安装孔内；
[0025]驱动电机，所述驱动电机安装在所述外壳内，所述拉绳的另一端安装在所述驱动电机上。
[0026]进一步的，还包括：
[0027]控制器，所述控制器与所述磁控组件、所述拉线驱动器均通过线路电连接。
[0028]进一步的，所述改进的磁响应聚合物的制备方法包括以下步骤：
[0029]步骤一，将磁性填充颗粒加入交联剂中，并进行机械搅拌，再用去离子水对颗粒进行清洗，得到混合物一；
[0030]步骤二，取蓖麻油，并将其在干燥箱中进行蒸馏干燥，再将蓖麻油加入混合物一中，并进行机械搅拌，得到混合物二；
[0031]步骤三，再将磁性填充颗粒加入混合物二中，并进行机械搅拌，再加入增塑剂，搅拌，得到混合物三；
[0032]步骤四，再在混合物三中加入固化剂，再添加催化剂，继续搅拌，得到混合物四；
[0033]步骤五，将混合物四放入真空干燥箱中反应，再次搅拌，然后倒入模具，在常温下静置直至固化成型；
[0034]步骤六，将固化成型的材料至于电磁铁中，通电施加预定的磁场，以使得材料被充磁。
[0035]进一步的，包括以下步骤：
[0036]步骤一，将触手主体的模具放置于工作台上，并用去离子水将模具表面洗净；
[0037]步骤二，将准备好的高分子材料倒入模具中，再将模具放入烤箱中，进行热固化处理；
[0038]步骤三，处理好后，将触手主体从模具中取出，并用细砂纸打磨表面，再将拉线驱动器安装在触手主体内，并打结固定，将改进的磁响应聚合物制作成吸盘，最后将磁控组件安装到触手主体上。
[0039]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0040]本专利技术提供一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置包括外壳、触手主体、吸盘、磁控组件以及拉线驱动器，触手主体呈圆锥形，触手主体的大径端安装在所述外壳上，吸盘的数量为多个，多个吸盘均安装在触手主体的侧壁上，吸盘为改进的磁响应聚合物制成的结构件，吸盘用于实现粘附和脱附，磁控组件安装在触手主体内，磁控组件用于控制吸盘的整体形变量，从而驱动吸盘产生不同大小的负压，拉线驱动器安装在触手主体内，拉线驱动器用于驱动触手主体伸卷。
[0041]通过上述结构，在使用本专利技术提供的仿章鱼触手的磁控负压粘附装置时，先通过拉线驱动器驱动触手主体收卷，直至触手主体上的吸盘与待转移的物本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置，其特征在于，包括：外壳(1)；触手主体(2)，所述触手主体(2)呈圆锥形，所述触手主体(2)的大径端安装在所述外壳(1)上；吸盘(3)，所述吸盘(3)的数量为多个，多个所述吸盘(3)均安装在所述触手主体(2)的侧壁上，所述吸盘(3)为改进的磁响应聚合物制成的结构件，所述吸盘(3)用于实现粘附和脱附；磁控组件(4)，所述磁控组件(4)安装在所述触手主体(2)内，所述磁控组件(4)用于控制所述吸盘(3)的整体形变量，从而驱动吸盘(3)产生不同大小的负压；拉线驱动器(5)，所述拉线驱动器(5)安装在所述触手主体(2)内，所述拉线驱动器(5)用于驱动所述触手主体(2)伸卷。2.根据权利要求1所述的一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置，其特征在于，所述吸盘(3)呈正六边形，所述吸盘(3)的一端安装在所述触手主体(2)上，所述吸盘(3)的另一端具有吸附槽，所述吸附槽的侧壁开设有环形凹槽。3.根据权利要求2所述的一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置，其特征在于，还包括：安装座(6)，所述安装座(6)的一端安装在所述触手主体(2)上，七个所述吸盘(3)组成一组吸盘(3)组，七个所述吸盘(3)中的一个吸盘(3)的一端安装在所述安装座(6)的中心处，七个所述吸盘(3)中其余六个吸盘(3)环绕所述安装座(6)中心处的所述吸盘(3)设置；所述吸盘(3)组的数量为多个，所述安装座(6)的数量也为多个，多个所述吸盘(3)组与多个所述安装座(6)一一对应设置，且多个所述吸盘(3)组沿所述触手主体(2)的母线的方向均匀设置。4.根据权利要求3所述的一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置，其特征在于，多组所述吸盘(3)的尺寸沿所述触手主体(2)的大径端朝所述触手主体(2)的小径端的方向逐渐减小。5.根据权利要求1所述的一种仿章鱼触手的磁控负压粘附装置，其特征在于，所述磁控组件(4)包括：壳体(41)，所述壳体(41)安装在所述触手主体(2)内；铁芯(42)，所述壳体(41)具有腔体，所述铁芯(42)的一端安装在所述腔体内；线圈(43)，所述线圈(43)安装在所述壳体(41)内，且所述线圈(43)缠绕在所述铁芯(42)上。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海诺，杨平安，李鑫，郑晓璐，徐春阳，张小波，陈家宇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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