1.一种近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:包括超声悬浮激励装置(1)、静压吸附装置(2)、控制系统(3)、机械臂(4);所述超声悬浮激励装置(1)连接所述机械臂(4);所述超声悬浮激励装置(1)包括压电换能器、辐射盘(1‑2),所述压电换能器连接所述辐射盘(1‑2),在所述辐射盘(1‑2)上均匀开设若干气孔(1‑1),同时作为所述静压吸附装置(2)的吸附盘;所述控制系统(3)连接所述超声悬浮激励装置(1)和静压吸附装置(2)。
2.根据权利要求1所述的近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:所述超声悬浮激励装置(1)还包括稳压电源(1‑10)、超声信号发生器(1‑11);所述压电换能器包括超声波变幅杆(1‑3)、节面法兰(1‑4)、若干压电陶瓷片(1‑5)、若干电极片(1‑6)、绝缘套管(1‑7)、后盖板(1‑8)、预紧螺栓(1‑9);所述超声波变幅杆(1‑3)、绝缘套管(1‑7)、后盖板(1‑8)从上至下依次设置,所述压电陶瓷片(1‑5)和电极片(1‑6)交替叠加套接在所述绝缘套管(1‑7)上,并通过底部的所述预紧螺栓(1‑9)连接所述超声波变幅杆(1‑3)来产生预紧力;所述辐射盘(1‑2)连接在所述超声波变幅杆(1‑3)的顶部;所述节面法兰(1‑4)与超声波变幅杆(1‑3)一体式加工,所述超声悬浮激励装置(1)通过所述节面法兰(1‑4)连接所述机械臂(4);所述电极片(1‑6)与所述稳压电源(1‑10)电连接,所述超声信号发生器(1‑11)连接所述稳压电源(1‑10),所述稳压电源(1‑10)的控制端连接所述控制系统(3)。
3.根据权利要求1所述的近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:所述静压吸附装置(2)还包括气管(2‑1)、分接头(2‑2)、调压阀(2‑3)、电磁阀(2‑4)、真空泵(2‑5);所述辐射盘(1‑2)上的各气孔(1‑1)沿辐射盘(1‑2)的厚度方向开设,并从辐射盘(1‑
2)的背面分别通过气管(2‑1)连接到分接头(2‑2),所述分接头(2‑2)、调压阀(2‑3)、电磁阀(2‑4)、真空泵(2‑5)依次连接;所述调压阀(2‑3)的控制端连接所述控制系统(3)。
4.根据权利要求2所述的近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:所述辐射盘(1‑2)和超声波变幅杆(1‑3)采用同种材料,所述超声波变幅杆(1‑3)头部加工有螺纹,与所述辐射盘(1‑2)通过螺纹连接。
5.根据权利要求3所述的近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:所述气孔(1‑1)通过粘接剂与气管(2‑1)柔性密封连接。
6.根据权利要求1‑5任一所述的近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:所述超声悬浮激励装置(1)的辐射盘(1‑2)表面产生垂直于盘面的悬浮力;所述静压吸附装置(2)通过真空吸附在所述辐射盘(1‑2)表面产生垂直于盘面的静压力;通过所述悬浮力、静压力、超声波和真空吸附挤压气膜产生的粘性力以及物体(5)的重力作用悬浮在所述辐射盘(1‑2)表面;在运动过程中根据运动速度和所述压电换能器的姿态不同,调节所述静压吸附装置(2)产生的静压力和所述超声悬浮激励装置(1)产生的悬浮力,并且超声波和真空吸附挤压气膜同时产生粘性力,使所述物体(5)在机械臂运动时始终位于所述辐射盘(1‑2)面内。
7.根据权利要求6所述的近场悬浮与静压吸附相耦合的悬浮抓取系统,其特征在于:所述控制系统(3)采用神经网络控制算法控制所述超声悬浮激励装置(1)和静压吸附装置(2)。