对于我们设计用于工厂车间的小型机械手，我们建议使用电激活的形状记忆合金（SMA）线束进行驱动。
该设备的设计类似于用于电路组装的分拣机，但是可以在飞机衣架大小的轮子上移动。它可以操纵形状介于0.5 cu.cm和8 cu.cm之间的不规则形状和多孔物体-因此，传统的真空P＆P机制没有吸引力。而且，装配线中的单个物体具有不同的硬度和重量。
我们的设计约束是：
我们认为SMA很好地满足了前两个约束，但是需要一些指导来实现约束3，即电子控制的抓爪的压力水平不同。
我的问题：
Answers:
您需要做的是设计一种结构，该结构利用镍钛合金线的可用收缩力来实现您的应用所需的行程和力。本文给出了两个示例结构：
镍钛诺的收缩百分比与温度有关。但是，该关系是非线性的，并且在加热阶段和冷却阶段之间是不同的。这些差异将需要考虑在内。
在使用arduino进行精确的flexinol位置控制一文中，作者描述了如何使用nitinol的属性，以便导线可以充当其自己的反馈传感器：
Flexinol，也称为肌肉线，是一种由镍钛诺制成的结实轻巧的电线，可以在导电时收缩。在本文中，我将基于控制Flexinol电路中的电压，提出一种精确控制这种效果的方法。此外，利用Flexinol的电阻随着收缩而可预测地下降的事实，此处描述的机制将导线本身用作反馈控制回路中的传感器。消除了对单独传感器的需求的一些优势是减少了零件数量并降低了机械复杂性。
因此，通过使用PWM改变导线上的电压并使用ADC读取该电压降，您可以设计镍钛诺线收缩百分比的闭环控制。然后，使用适当的机械结构，可以将收缩转换为应用所需的所需行程和力。
为什么不应该使用SMA
首先，我想知道为什么您选择在机器人应用中使用形状记忆合金。如果您查看任何SMA的应用程序列表，则几乎永远不会在列表上看到机器人应用程序。
大多数SMA应用是非驱动的，包括眼镜框和高尔夫球杆之类的东西。
某些应用程序确实使用SMA作为执行器，但通常仅使用一次或两次。这些是诸如医疗支架之类的应用，需要将其插入小动脉中，但一旦进入就可以打开。
在没有机器人应用的情况下，SMA需要充当执行器并施加力而导致物体移动，这是因为它容易疲劳。根据维基百科：
SMA容易疲劳；失效模式，循环载荷导致裂纹的萌生和扩展，最终导致断裂的灾难性损失。除了这种故障模式之外，这在智能材料中并不唯一。SMA还会遭受功能疲劳，由此SMA不会在结构上失效，但是由于所施加的应力和/或温度的共同作用，SMA在某种程度上丧失了可逆相变的能力。
但是如果你坚持
由于SMA会发生蠕变和疲劳，因此您必须具有某种力传感器和控制系统，以确保施加已知的力。
我要说的 是有很多小型致动器可以满足您的要求，而不是SMA，而不会带来SMA的巨大缺点。
音圈：它们仅由永磁体和线圈组成。调节电流直接影响施加到磁体上的力。不带齿轮，它们完全无声，并且比SMA更省电。只要环境温度变化不大，施加的力就可以重复。您可以从Moticont购买这些现成的组件。或打开硬盘驱动器，看那里有现成的机械手指！
压电执行器：有多种基于压电陶瓷的电动机。这些通常很小，但价格昂贵。尝试使用Newscale Tech的Squiggle电动机。
有一家名为Flexsys的公司使用这两种技术制造执行器。
