[发明专利]柔性驱动式机械手有效

专利信息
申请号: 201810330819.2 申请日: 2018-04-13
公开(公告)号: CN108621129B 公开(公告)日: 2022-06-14
发明(设计)人: 汤启宇;李峥;香皓林;吉拉勒斯蓬切沃拉麦;黄采玲 申请(专利权)人: 香港中文大学
主分类号: B25J9/00 分类号: B25J9/00;A61H1/00
代理公司: 北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司 11204 代理人: 王达佐;王艳春
地址: 中国香港*** 国省代码: 香港;81
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摘要:
搜索关键词: 柔性 驱动 机械手
【权利要求书】:

1.一种手指操纵装置,其特征在于:包括:

具有腔体、长度和宽度的柔性驱动器,所述柔性驱动器具有弹性体腔体;

附加补强加固金属带,配置成当所述柔性驱动器附在因痉挛而收缩的手指关节时提供阈值启动力,以拉直痉挛收缩手指和所述弹性体腔体,以及其中,所述附加补强加固金属带是硬度高于形成所述腔体的材料的弹性材料,用来拉直痉挛收缩手指;与腔体流体连通的装置;

将所述柔性驱动器固定到手上的装置;

将流体供应到腔体的一个压力源;

将所述柔性驱动器附着于手指关节;

将流体注入所述腔体并弯曲所述柔性驱动器及手指关节;和

在所述柔性驱动器上提供所述附加补强加固金属带,并且使所述柔性驱动器的顶部相对于所述柔性驱动器的底部膨胀并使所述柔性驱动器和手指关节同时弯曲,

其中,所述阈值启动力的阈值由所述附加补强加固金属带的抗弯刚度与手指关节扭矩量之间的平衡来限定,以及所述附加补强加固金属带在所述弹性体腔体上施加相同大小的补偿力以补偿试图改变所述弹性体腔体形状的外力,以限制所述弹性体腔体的形状变化,所述弹性体腔体在加压产生的力与外力的总和大于所述附加补强加固金属带提供的所述阈值启动力的阈值时形状改变。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:对应于拇指、食指、中指、无名指和小拇指中的每一个设置多个柔性驱动器。

3.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述柔性驱动器具有纵向分离的多个相互连接的子腔体。

4.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述柔性驱动器包括结构网格。

5.如权利要求4所述的装置,其特征在于:所述结构网格是双螺旋网格。

6.如权利要求2所述的装置,其特征在于:还包括手指张开驱动器。

7.如权利要求1所述的装置,其特征在于:还包括拇指关节驱动器。

8.如权利要求1所述的装置,还包括所述柔性驱动器内的角度传感器。

9.如权利要求1所述的装置,其特征在于:还包括用于控制所述柔性驱动器的腔体压力的电磁阀。

10.如权利要求1所述的装置,其特征在于:还包括微控制器,所述微控制器将角度信号,压力信号和肌电图或脑电图信号作为输入信号。

11.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述柔性驱动器具有多个子腔体,所述子腔体横向分离并且纵向延伸并重叠。

12.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述流体是一次性气体。

13.如权利要求1所述的装置,其特征在于:还包括提供拇指驱动器和拇指关节驱动器,并且使用所述拇指关节驱动器以使所述拇指驱动器转动并且与所述柔性驱动器相对。

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