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费斯托新型机械手基于象鼻和鱼鳍仿生概念 |
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| http://cn.newmaker.com
1/25/2011 1:39:00 PM
《欧洲塑料新闻》 David Vink
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 德国法兰克福消息（2011年1月4日）在近日召开的欧洲模具展（Euromold）上，激光烧结供应商EOS和Fraunhofer IPA研究所展出了一台模仿象鼻和鳟鱼鳍的新型柔性自动机械臂及其三指夹持系统。
IPA和气动与电气自动化公司费斯托公司根据仿生学原理来设计费斯托“仿生机械象鼻”（BHA）机械臂，模仿了象鼻（用于机械臂）和鳟鱼鳍（用于抓手）的特征。
采用EOS提供的基于PA2200聚酰胺12的SLS材料来生产机械臂的波纹管组件和“FinGripper”抓手，由IPA在EOS Formiga P100机器上生产而成。
费斯托的设计灵感来源于从各个方向都能活动自如的4万多个象鼻肌纤维。但BHA机械臂比象鼻更胜一筹，其长度可从70cm延长至110cm。由于BHA的重量较轻，重1.8kg，比灵活性欠佳的传统钢制活铝制机械手更安全。其有效载荷可达500kg。
该公司称，SLS的添加剂制造技术在BHA的开发中起到了关键作用，“使其生产成本远低于任何同类的服务型机械手”。
IPA的Andrzej Grzesiak补充说：“添加剂制造技术帮助我们基本上能够完全复制大自然生物的结构。由于与添加剂技术相结合，并采用压缩空气气动学来生产传动系统，所以才能实现如此低廉的生产价格。”
费斯托对于添加剂制造并不陌生，该公司之前就对铝之类的金属材料运用了激光烧结和激光熔凝，并用熔融沉积制造法（FDM）来加工聚合物。
该公司的先进原型技术负责人Klaus Müller-Lohmeier预测说，SLS和FDM的生产程序“有望在5年里成为行业标准”。
比如，BHA的FinGripper有着显而易见的优点。由于采用选择性激光烧结成0.1mm的聚酰胺12层，其重量比传统的金属抓手减轻了90%，使用抓手时消耗的能源也随之减少。费斯托称，采用SLS的工艺在24小时内可生产150台FinGripper。
通过添加剂制造的约60%的零部件被费斯托用于内部生产，剩余零部件则直接供应给客户。比如位于意大利Udine的自动化系统整合商FluidoDinamica公司就是激光烧结的FinGripper部件的试用者之一。
在欧洲模具展上，IPA展台的工作人员向《欧洲塑料新闻》展示了FinGripper虽然纤薄但具备高强度和灵活性的表面材料。
展台工作人员介绍说，BHA早先和其他两项技术一同入围第14届德国未来创新和技术奖的决赛。这种自动机械臂最终拔得头筹，在柏林Bellevue总统府举办的颁奖仪式上从德国总统Christian Wulff手上接过了奖项。
Wulff把奖项颁给了费斯托公司（位于埃斯林根）的Peter Post博士和Markus Fischer以及 IPA（位于斯图加特）的Andrzej Grzesiak。费斯托和IPA曾把这种机械臂的应用称作“为老龄化社会提供帮助的新型人机合作方式”。费斯托公司说，BHA为“企业和家庭都提供了无危险的机械辅助，包括在人机直接接触的情况下”。
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