مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی و ساخت گریپر مینیاتوری دو انگشتی انعطاف پذیر بر پایه نانوکامپوزیت مغناطیسی رئولوژیکال متخلخل و بررسی عملکرد آن

نویسندگان
1 دانشجوی دکترای دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشیار دانشگاه تربیت مدرس گروه ساخت و تولید،
چکیده
در این مقاله، یک گریپر مینیاتوری دو انگشتی انعطاف پذیر بر پایه نانوکامپوزیت مغناطیسی رئولوژیکال متخلخل با قابلیت تنظیم پیش بازشوندگی نوک فک طراحی و ساخته شده و چگونگی عملکرد آن مورد بررسی قرار می گیرد. ابتدا نانوکامپوزیت مغناطیسی رئولوژیکال متخلخل با حساسیت بالا در مقابل تحریک مغناطیسی ساخته شد و سپس این ماده در طراحی و ساخت گریپر به کار گرفته شد. گریپر ساخته شده با اعمال جریان الکتریکی، اشیاء و اجسام کوچک و ظریف را برداشته و در هنگام رسیدن به موقعیت هدف، با کاهش جریان الکتریکی، آن را رها می کند. برای بررسی مغناطیسی، گریپر توسط نرم افزار Vizimag شبیه سازی گردید. در آزمایش ها اشیاء و اجسامی از جنس سرب، فوم، مقوا و قطعات ویفر سیلیکون استفاده شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که گریپر قادر است برای اجسامی که سطح نا منظم و نا صاف دارند، به طور موثری عمل برداشتن، نگه داشتن و رها کردن را انجام دهد. برای اجسام با ابعاد متفاوت، می توان با تنظیم فضای بین نوک فک ها عمل برداشت و رهاسازی را به طور مطلوب انجام داد. ننایج بررسی ها روی نمونه های اولیه ساخته شده نشان می دهند که مزیت این گریپرها، ساخت راحت تر، هزینه ی کمتر، وزن کمتر، حجم کوچکتر، مونتاژ ساده تر بوده و نیاز به استفاده از قید و بند های مرسوم مکانیکی ندارد. استفاده از این گریپر در سیستم های میکرو الکترومکانیکی به ویژه برای جابجای کردن قطعات حساس به خراش، اثر انگشت و فشار پیشنهاد می شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Design and fabrication of two fingers flexible miniature gripper based on porous magnetorheological nanocomposites and its operational study

نویسندگان English

Aref Naimzad 1
Yousef Hojjat 2
چکیده English

This paper deals with the design and fabrication of an adjustable, two fingers flexible miniature gripper based on porous magnetorheological nanocomposites having the adjustability of pre-openings of the jaw’s tips and its operational study in according to the performance. The fabricated gripper holds the small size and lightweight objects, maintain them and release them as required upon reducing the electrical current. The magnetic analysis has done and magnetic simulation has conducted using Vizimag software. The lead, condensed papers, foams and silicon wafer sheets were used as under experiments materials and it has been noticed that it is working properly to grip the things which has rough surfaces at all. For a greater objects, it can be adjusted through its tips as well. In this scheme, the magnetic actuation has been used because the magnetorheological nanocomposites is the most sensitive materials against the magnetic field. This type of grippers includes the simple montage, lower fabrication prices and owns lower volume as well as weight, and there will be no need to apply the classic mechanical linkage inside. This type of grippers are recommended for applications in the fields of the micro electromechanical systems, especially in the holding and transporting of sensitive work pieces against scratches, fingerprints and pressure.

کلیدواژه‌ها English

Gripper
miniature
Flexible
Nanocomposites
Magnetorheological