记忆合金机械手记忆合金机械手形 状 记 忆 合 金 （ Shape Memory Alloys, SMA），简称记形合金， 是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。 除上述形状记忆效应外，这种合金的另一个独特性质是在高温（奥氏体状态）下发生的“伪弹性” （又称“超弹性”，英文 pseudoelasticity）行为，表现为这种合金能承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。形状记忆合金的这些独特性质源于其内部发生的一种独特的固态相变——热弹性马氏体相变。功能机理形状记忆合金 (Shape Memory Alloys ，简称 SMA)是一种能够记忆原有形状的智能材料。当合金在低于相变态温度下，受到一有限度的塑性变形后，可由加热的方式使其恢复到变形前的原始形状，这种特殊的现象称为形状记忆效应（Shape 3 Memory Effect ，简称 SME）。而当合金在高于相变态温度下，施以一应力使其受到有限度的塑性变形（非线性弹性变形）后，可利用直接释放应力的方式使其恢复到变形前的原始形状，此种特殊的现象又称为拟弹性（Pseudo Elasticity，简称 PE）或超弹性（ Super Elasticity）。这两种形状记忆合金所拥有的独特性质在普通金属或合金材料上是无法发现的。分类形状记忆合金的记忆效应可以分为下列三种：单程记忆效应（ 1-way）：形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状， 这种只在加热过程中存在的形4 状记忆现象称为单程记忆效应。双程记忆效应（ 2-way）：某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。全程记忆效应：加热时恢复高温相形状， 冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。实例记忆合金柔性机械手研究摘 要 :介绍了一种新型SMA 驱动器 , 从理论和实验上研究了驱动器的弯曲变形原理。通过开环实验 , 得到了 SMA驱动器的控制模型 , 并对驱动器 P+ 控制进行了实验研究。最后, 利用多驱动器的组合制作了一柔性机械手演示装置, 实验证明 , 该手爪能完成快速柔顺的抓取动作。1 机械和结构5 SMA 丝经过冷热退火和形状记忆处理 , 加热到相变温度后产生弯曲形变。硅胶棒在低于SMA 相变温度时固化,SMA 丝重合于棒的中轴线嵌入。对SMA 通电加热 , 使其温度上升到相变温度之上, 产生形状回复 , 使弹性棒弯曲 ; 停止加热 , SMA 丝重新被拉伸 , 硅胶棒回复到直线状。这样, 构成了...
