[0004] 针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于3D打印的软体机械指及机械爪装置，设计了软体机械爪的结构与打印过程中的支撑方法，使软体机械爪可以一体成型，并且支撑物在使用后可以轻易得取出。解决现有技术中机械爪的制作材料选择与空腔支撑的问题。
[0005] 一种基于3D打印的软体机械指，其内工作面为平面结构，外工作面为多个间隔排列的U型空腔。软体机械指的底端设置有与内部空腔连通的通孔。
[0006] 作为优选，外工作面的壁面厚度为0.8～1.2mm。
[0007] 该软体机械指的制作方法具体包括以下步骤：
[0008] 步骤一、准备制作材料
[0009] 将质量比为10:1的聚二甲基硅氧烷聚合物和嵌入织物混合后熔化为液态材料A，将TPU(热塑性聚氨酯)材料熔化为液态材料B。所述嵌入织物为脂肪族PA、芳香族PA和热塑性树脂的混合物。
[0010] 步骤二、支撑模具制作
[0011] 使用液态材料B打印支撑模具，支撑模具的形状与软体机械指的内腔形状相同。然后在支撑模具表面喷涂脱敏剂。
[0012] 步骤三、软体机械指打印
[0013] 打开3d打印机，使用液态材料A由软体机械指的一个侧壁开始打印。当软体机械指的一侧和内、外工作面打印完成时，暂停打印。等待材料冷却后，将步骤二得到的支撑模具放入软体机械指的空腔中，再开启打印机完成软体机械指另一个侧壁的打印。
[0014] 作为优选，3d打印机的喷头直径小于软体机械指壁厚的1/3。
[0015] 作为优选，3d打印机挤出液体材料A的温度为120～130℃。
[0016] 步骤四、支撑模具处理
[0017] 待步骤三打印的软体机械指冷却后，通过底端的通孔向软体机械指内部注入DMF(N,N‑二甲基甲酰胺)溶液，待支撑模具溶解后，将内部的溶液倒出。然后将软体机械指浸泡在氯化钠溶液中。
[0018] 作为优选，等待支撑模具溶解的时间不少于15min。
[0019] 作为优选，浸泡软体机械指的氯化钠溶液溶度为26％，浸泡时间为20min。
[0020] 步骤五、后续处理
[0021] 将软体机械指从氯化钠溶液中取出，使用清水清洗后放入烘干箱中，得到基于3D打印的软体机械指。
[0022] 作为优选，设置烘干箱的烘干温度为60～70℃，烘干时间不超过15min。
[0023] 一种基于3D打印的软体机械爪装置，包括连接底座、固定装置与软体机械指。固定装置上设有一个通孔，软体机械爪底端的通孔与固定装置上的通孔对齐后，将机械爪底端固定在固定装置上。连接底座的顶端均匀分布有多个通孔，将多个固定装置上的通孔与连接底座上的通孔对齐后固定，连接底座内部的微泵与软体机械指顶端的通孔相连，形成软体机械爪。
[0024] 作为优选，其中连接底座与固定装置使用PLA(聚乳酸)材料通过3d打印的方式制作。
[0025] 作为优选，软体机械指的长度小于连接底座直径的3/4。
[0026] 作为优选，软体机械指与固定装置通过胶水粘合连接。
[0027] 作为优选，固定装置与连接底座通过螺纹、螺母连接。
[0028] 本发明具有以下有益效果：
[0029] 1、采用3d打印的方式制作了一种TPU材料的支撑模型，支撑模型本身的材质较软，但是密度略大于软体机械指的密度，使得支撑模型既可以为软体机械指的打印提供有力的支撑，同时不对机械指内壁造成破坏，并且打印完成后便于取出。
[0030] 2、采用聚二甲基硅氧烷聚合物和嵌入织物的组合材料进行软体机械指的制作，熔化后直接采用3d打印的方法加工，相比于其他柔性材料，该材料可以不采用倒模铸造的方式，在其并且打印出的成品不需要进行任何的操作便可以使用。
[0031] 3、软体机械指固定在固定装置上后，再与连接底座连接，可以通过更换不同的底座或机械指，实现不同的形状的机械爪组合。增加机械爪的通用性，适应不同环境下的使用。
[0032] 4、本方法制备工艺具有快速便捷、设备要求低、可操作性好、经济性好，从而很大程度上缩短了机械指的时间成本和制造成本。
