基于鳍条效应夹爪结构化柔顺性的高速电连接器装配

电气连接器插入等精细装配任务公差严苛且部件敏感，需在插入方向施加足够力的同时补偿对齐误差，理想情况下还需高速并抓取多种部件。视觉、触觉或力传感器可补偿对齐误差，但带宽有限，限制了安全装配速度。硅胶基手指等被动柔顺性可降低碰撞力并抓取多种部件，但常无法提供所需精度或装配力。为支持高速机械搜索与自对齐插入，本文提出整体增材制造手指，其在夹持物体近端直接实现适度结构化柔顺性。鳍条效应手指的几何被改造以添加形状闭包特征，并在指尖实现方向相关刚度：高刚度用以施加插入力，较低横向刚度用以支持对齐。借助有限元分析与实证研宄考察手指设计参数与力学特性，分析刚度、最大载荷及粘弹性效应。手指实现远程柔顺中心，其依赖于肋角度，方向刚度比为$14-36$。手指应用于插头插入任务，实现$7.5$ mm公差窗口与$1.3$ m/s接近速度。