[发明专利]夹爪为光纤布拉格光栅且可夹持力自传感的微夹钳

权利要求书

1.夹爪为光纤布拉格光栅且可夹持力自传感的微夹钳，包括：基座（1）、固定于所述基座（1）上的单片柔性机构（2）、安装于所述单片柔性机构（2）上开设的空腔内的执行器（3）、FBG解调仪（4）、以及与所述执行器（3）和所述FBG解调仪（4）连接的控制器，其特征在于，所述单片柔性机构（2）包括：

位移放大机构（21），所述位移放大机构（21）的输入级（211）与所述执行器（3）相抵接，所述位移放大机构（21）的两个输出级（212）分别对应连接有一个夹爪；

所述微夹钳还包括：

一个或两个第一光纤布拉格光栅，一个所述第一光纤布拉格光栅对应一个夹爪，所述第一光纤布拉格光栅包括：用于形成所述夹爪的夹持部以及用于形成对所述夹爪对待夹持部件进行夹持时产生的形变进行传感的夹持力传感部；

与第一光纤布拉格光栅数量相同的第二光纤布拉格光栅，所述第一光纤布拉格光栅和所述第二光纤布拉格光栅一一对应连接，所述第二光纤布拉格光栅包括：用于形成对所述位移放大机构21移动时产生的形变进行传感的夹爪位移传感部，所述第一光纤布拉格光栅通过所述第二光纤布拉格光栅与所述FBG解调仪（4）连接；

在所述控制器控制所述执行器（3）在第一方向推动所述位移放大机构（21）的输入级（211）时，所述位移放大机构（21）的输入级（211）将所述执行器（3）在所述第一方向上推动产生的运动位移转换为第二方向上的运动位移，并经由所述位移放大机构（21）的输出级（212）传递至所述夹爪位置处，使两个所述夹爪闭合，对待夹持部件进行夹持；所述第一方向与所述第二方向在水平方向上相垂直；

一个所述第一光纤布拉格光栅和一个第二光纤布拉格光栅形成一个光纤布拉格光栅复用传感器；光纤布拉格光栅复用传感器包括：依次连接的第二光纤输入/输出端（601）、第二栅区（602）、第二光纤尾端（603）、第一光纤输入/输出端（501）、第一栅区（502）和第一光纤尾端（503），第一栅区（502）包括第一栅区始端（5021）和第一栅区末端（5022），所述第一栅区（502）位于可感应所述夹爪对待夹持部件进行夹持时产生形变的位置处，所述第二栅区（602）位于可感应所述位移放大机构（21）移动时产生形变的位置处；第二光纤输入/输出端（601）和FBG解调仪4）连接；所述第一光纤尾端（503）上形成所述夹持部，所述第一栅区（502）形成所述夹持力传感部，所述第二栅区（602）形成所述夹爪位移传感部；

所述第一栅区（502）的栅区始端（5021）与所述位移放大机构（21）的输出级（212）的前端端面（215）齐平或位于所述位移放大机构（21）的输出级（212）的前端端面（215）之前。

2.根据权利要求1所述的夹爪为光纤布拉格光栅且可夹持力自传感的微夹钳，其特征在于，所述夹爪的夹持面为在所述第一光纤布拉格光栅的夹持部上加工形成的圆柱面、平面或与所述待夹持部件的表面相贴合的曲面。

3.根据权利要求1所述的夹爪为光纤布拉格光栅且可夹持力自传感的微夹钳，其特征在于，所述位移放大机构的输出级（212）为在所述单片柔性机构（2）上加工形成的平行四边形机构，所述平行四边形机构的相邻两根连杆之间通过第一柔性铰链连接，且所述平行四边形机构的其中一根连杆与所述位移放大机构（21）的输入级（211）连接。

4.根据权利要求3所述的夹爪为光纤布拉格光栅且可夹持力自传感的微夹钳，其特征在于，所述位移放大机构（21）的输入级（211）为所述单片柔性机构（2）上加工形成的两个四连杆机构，两个所述四连杆机构对称设置，两个所述四连杆机构与两个所述平行四边形机构一一对应，所述四连杆机构的相邻两根连杆之间通过第二柔性铰链连接，所述四连杆机构的两个固定端与所述基座（1）固定连接，所述四连杆机构的输入端与所述执行器（3）相抵接，所述四连杆机构的输出端与所述平行四边形机构的其中一根连杆连接。