鈦絲驅(qū)動(dòng)應(yīng)用案例（NiTiDrivetech）

【前言】

形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經(jīng)過(guò)多道工序制成的絲，財(cái)哥簡(jiǎn)稱鈦絲，可以通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力，鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)（nitidrivetech）目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、無(wú)人機(jī)、手機(jī)、汽車、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。

財(cái)哥將以往設(shè)計(jì)的一些應(yīng)用案例公開分享給大家，方便大家一起學(xué)習(xí)和參考。希望大家能夠在自己的領(lǐng)域獲得一定的啟發(fā)和收獲。

仿生機(jī)器人

一、手的案例

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)介紹：

可以實(shí)現(xiàn)任意手指的萬(wàn)向運(yùn)動(dòng)，完全模仿人手的靈活性，接觸力柔和可控，碰撞時(shí)可形變卸力，無(wú)剛性沖擊。

驅(qū)動(dòng)原理：以鈦絲相變實(shí)現(xiàn) “收縮 -恢復(fù)”，連續(xù)柔順，可模擬肌肉蠕動(dòng) /彎曲帶動(dòng)手關(guān)節(jié)彎曲和伸展。

2、實(shí)物形態(tài)

覆膜一副硅膠仿真手套，就可以實(shí)現(xiàn)功能、外觀的仿生效果了。

3、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和控制

驅(qū)動(dòng)原理：每個(gè)手指配置4線鈦絲驅(qū)動(dòng)即可完全模仿人手的靈活性，共計(jì)20線，可以采用4*5或2*10路的矩陣掃描驅(qū)動(dòng)方案，具體設(shè)計(jì)原理可以翻看財(cái)哥前面的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)文章。

4、技術(shù)特點(diǎn)

材料本征驅(qū)動(dòng)

通電加熱引發(fā)馬氏體→奧氏體相變，實(shí)現(xiàn)3%–5%可控應(yīng)變的直接收縮，無(wú)需中間傳動(dòng)，從原理上簡(jiǎn)化動(dòng)力鏈。

無(wú)磨損驅(qū)動(dòng)與超彈性

可承受百萬(wàn)次循環(huán)無(wú)損傷，超彈特性在碰撞時(shí)可形變卸力，無(wú)剛性沖擊。

驅(qū)動(dòng)與感知一體化

電阻隨相變過(guò)程實(shí)時(shí)變化，可直接作為內(nèi)置位置 /力傳感器，減少外部傳感配置，降低系統(tǒng)復(fù)雜度。

多單元協(xié)同易擴(kuò)展

鈦絲可陣列化、串并聯(lián)組合，實(shí)現(xiàn) “分布式肌肉驅(qū)動(dòng)”，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)生物肢體的多自由度協(xié)同運(yùn)動(dòng)。

（本案例來(lái)源：深圳市鈦絲科技有限公司，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系財(cái)哥刪除）

作者 財(cái)哥說(shuō)鈦絲

審核編輯 黃宇