全集成空间弯曲形状记忆合金电机研究与应用

提出了全集成空间弯曲形状记忆合金电机新结构，将经过记忆处理的三根SMA丝在室温时嵌入液态硅橡胶中固化，同时集成位置传感元件与连接导线，使棒体在SMA通电升温后产生的空间弯曲变形能在断电后自如恢复，由此构成紧凑型机电一体化双程可逆致动元件。在详细阐述电机运行原理基础上，设计了基于六片应变片的曲率传感器，实现精密位置控制。进行内嵌单根SMA丝弹性棒的受力分析后，推导了形变分析数值计算方程。同时，运用叠加原理得出了近似算法并与数值计算方法进行对比研究。最后，将ESSMAA直接用作拟人手拇指主动指节，结合平面弯曲SMA电机，构建了三指六指节机械手样机，单机与多机实验验证了ESSMAA及机械手的良好运行控制品质。