复合材料学报

作者：圣宇, 欧兴成, 黄嘉琪, 黄丹彤, 李小红, 毕燃, 石明, 郭双壮,

关键词：磁响应复合材料, 墨水直写3D打印, 柔性抓手, 弹性体, 致动器,

柔性抓手能够在外部刺激下发生形变，在货物运输等领域有较好的应用。然而，目前使用的柔性抓手响应速度慢，对货物的形态和质量都有着较高要求，无法像人手一样适配绝大多数场景，因此有必要开发一种响应速度快、适配各种货物的柔性抓手。本文将硬磁材料——钕铁硼粉末(NdFeB)与硅橡胶(Room temperature vulcanized rubber，RTV橡胶)进行共混复合，形成了一种可打印的磁响应NdFeB-RTV橡胶复合材料。通过对墨水直写3D打印技术的制造工艺参数的探索和优化，将NdFeB-RTV橡胶复合材料的前驱体墨水打印成型。该材料固化后呈现出优异的力学性能—断裂伸长率接近300%，抗拉强度为1.03 MPa，拉伸杨氏模量为1.27 MPa，弯曲强度为78.06 MPa，弯曲模量为160.96 MPa。最后，本文采用墨水直写3D打印技术，设计制造了磁响应的四臂抓手机器人。利用机器人的磁致动与柔韧特性，实现了灵活变形、快速抓取、平稳运输等功能。

来源：2023年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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