鈦絲驅(qū)動應(yīng)用案例（NiTiDrivetech）

【前言】

形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅(qū)動技術(shù)（nitidrivetech）目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領(lǐng)域投入使用。

財哥將以往設(shè)計的一些應(yīng)用案例公開分享給大家，方便大家一起學習和參考。希望大家能夠在自己的領(lǐng)域獲得一定的啟發(fā)和收獲。

仿生機器人

一、手的案例

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計

驅(qū)動介紹：

可以實現(xiàn)任意手指的萬向運動，完全模仿人手的靈活性，接觸力柔和可控，碰撞時可形變卸力，無剛性沖擊。

驅(qū)動原理：以鈦絲相變實現(xiàn) “收縮 -恢復”，連續(xù)柔順，可模擬肌肉蠕動 /彎曲帶動手關(guān)節(jié)彎曲和伸展。

2、實物形態(tài)

覆膜一副硅膠仿真手套，就可以實現(xiàn)功能、外觀的仿生效果了。

3、驅(qū)動電路設(shè)計和控制

驅(qū)動原理：每個手指配置4線鈦絲驅(qū)動即可完全模仿人手的靈活性，共計20線，可以采用4*5或2*10路的矩陣掃描驅(qū)動方案，具體設(shè)計原理可以翻看財哥前面的驅(qū)動電路設(shè)計文章。

4、技術(shù)特點

材料本征驅(qū)動

通電加熱引發(fā)馬氏體→奧氏體相變，實現(xiàn)3%–5%可控應(yīng)變的直接收縮，無需中間傳動，從原理上簡化動力鏈。

無磨損驅(qū)動與超彈性

可承受百萬次循環(huán)無損傷，超彈特性在碰撞時可形變卸力，無剛性沖擊。

驅(qū)動與感知一體化

電阻隨相變過程實時變化，可直接作為內(nèi)置位置 /力傳感器，減少外部傳感配置，降低系統(tǒng)復雜度。

多單元協(xié)同易擴展

鈦絲可陣列化、串并聯(lián)組合，實現(xiàn) “分布式肌肉驅(qū)動”，精準復現(xiàn)生物肢體的多自由度協(xié)同運動。

（本案例來源：深圳市鈦絲科技有限公司，如有侵權(quán)請聯(lián)系財哥刪除）

作者 財哥說鈦絲

審核編輯 黃宇