Delta机器人对于许多类型的应用越来越受欢迎,因为它们很快,有小的脚印,并具有大型工作信封。除了装配应用外,如粘合剂分配和拧紧,机器进给,挑选,放置,堆叠和套件各种零件和组件。

在过去的十年里,工程师们已经开发出越来越小的delta机器人来完成有限的工作空间。但是,用传统的制造技术和部件将它们进一步缩小到毫米尺寸,已被证明是徒劳的。

哈佛大学的学生队的生物学启发工程研究所的一支学生成功解决了挑战。通过将微型制造技术与能够包含弯曲接头和弯曲执行器的高性能复合材料集成,它们最近创建了一个单位的机器人。

Millidelta可以高速,力和微米精度操作。它占地面积为15×15乘20毫米,总质量为430毫克。

“Millidelta是一个毫米级版的三角机器人,”Wyss Institute的工作人员研究员Hayley McClintock说。“我们使用印刷电路微机电系统,层压制造技术和高功率密度压电致动器在哈佛MicroOcotics实验室开发的尺寸下降。

麦克林托克声称:“(压电驱动器使毫德尔塔)执行动作的频率比目前可用的其他德尔塔机器人高15到20倍。”

“我们对工业大小的三角洲机器人的速度和精度印象深刻,并认为这些品质可能有利于毫米规模的应用,”麦克兰港解释。“另外,我们知道,由于较小尺寸产生较低的惯性,从而提高速度,例如速度,从而提高速度,从而提高加速度。

麦克林托克指出:“milliDelta设计采用了嵌入弯曲关节的复合材料层压结构,与大型delta机器人中发现的更复杂的关节相似。”“在装配夹具的帮助下,这种层压板可以精确折叠(就像弹出式书籍和折纸),形成毫米级的三角机器人。”

该复合材料由刚性碳纤维层和柔性聚酰亚胺层组成。这些层是用热压活化胶粘剂粘合在一起的。驱动器也是一种复合层压材料,由中间的导电碳纤维层夹在相反带电的压电陶瓷片之间制成。

麦克林托克解释说:“为了开发毫米级机器人,我们用转动铰链的组合代替了传统部件,如销和万向节。”“类似地,我们设计了一个传动连接系统,将压电驱动器的线性输出转换为milliDelta的旋转输入,而不是使用受严重摩擦损耗影响的旋转驱动器。”

据麦克林托克介绍,该机器人可以在7立方毫米的工作空间中工作。它的有效载荷为1.3克。该机器人的频率可达75赫兹,速度和加速度分别为0.45米/秒和22克。

“Millidelta可以施加力量和展示轨迹,以及其高频可以使其成为工业挑选过程中的微操纵的理想选择,”McClintock说。“[其他潜在应用包括]显微镜手术,例如对人眼进行视网膜显微疗程。

“由于其高精度和速度,Millidelta可以对小型工作空间和快速移动精度的任务有用,”麦克林特克服。“我们探索的一些示例是对显微外科的震颤补偿。

“Millidelta有可能将手势减少约81%,”麦克兰特克服。“将此结果与其紧凑的形式相结合,我们相信我们的机器人可以用作显微外科设备的末端执行器或需要稳定的手动的组装操作。”

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