[发明专利]一种仿生柔性机械手有效
申请号: | 202111072421.1 | 申请日: | 2021-09-14 |
公开(公告)号: | CN113733133B | 公开(公告)日: | 2022-09-13 |
发明(设计)人: | 梁斌;尹向辉;李寿杰;王学谦 | 申请(专利权)人: | 清华大学深圳国际研究生院 |
主分类号: | B25J15/00 | 分类号: | B25J15/00 |
代理公司: | 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 | 代理人: | 王震宇 |
地址: | 518055 广东省深圳市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 仿生 柔性 机械手 | ||
1.一种仿生柔性机械手,其特征在于,包括夹爪根部和与所述夹爪根部相连的至少两个夹爪手指,所述夹爪手指在抓取前向上弯折贴合到所述夹爪根部上,每个夹爪手指包括两层弹性膜囊,所述两层弹性膜囊包括内层弹性膜囊和外层弹性膜囊,所述内层弹性膜囊上设有第一磁性柔性层,所述夹爪根部上对应设有第二磁性柔性层,抓取前所述内层弹性膜囊通过磁性柔性层贴紧在所述夹爪根部上,所述外层弹性膜囊内预置有固体颗粒,并在抓取前注入液体而形成颗粒混合液;抓取物体时向所述内层弹性膜囊内注入液体或气体,在所述内层弹性膜囊的膨胀过程中,所述第一磁性柔性层相对于所述第二磁性柔性层向下滑动,而所述内层弹性膜囊的各部分按膨胀的顺序渐次与所述夹爪根部分离,分离的部分带着所述外层弹性膜囊向远离所述夹爪根部的方向打开,随后指向物体方向弯曲而包裹到所述物体的表面;从所述外层弹性膜囊内抽取液体使其收缩,所述夹爪手指通过所述外层弹性膜囊内的固体颗粒的阻塞聚团作用夹紧所述物体。
2.如权利要求1所述的仿生柔性机械手,其特征在于,还包括与所述内层弹性膜囊连接的第一管道和与所述外层弹性膜囊连接的第二管道,在所述外层弹性膜囊的抽液路径上设置有用于过滤所述固体颗粒的过滤结构。
3.如权利要求2所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述第一管道和所述第二管道从所述夹爪根部的内部穿过。
4.如权利要求2或3所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述第二管道贯穿至所述外层弹性膜囊内,所述第二管道的管壁为可过滤颗粒的多孔结构。
5.如权利要求4所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述第二管道为径向刚性,不会在抽取液体时被压缩。
6.如权利要求1至3任一项所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述第一磁性柔性层和所述第二磁性柔性层为磁性硅胶层。
7.如权利要求6所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述第一磁性柔性层和所述第二磁性柔性层等长。
8.如权利要求1至3任一项所述的仿生柔性机械手,其特征在于,用于所述内层弹性膜囊与所述外层弹性膜囊中的液体为不同的液体或同一种液体。
9.如权利要求1至3任一项所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述颗粒混合液为密度与水相近的颗粒悬浮液,密度为0.9-1.1g/cm3。
10.如权利要求9所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述颗粒悬浮液的密度为1.03g/cm3。
11.如权利要求1至3任一项所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述固体颗粒为聚十二内酰胺材料,所述液体为NaCl溶液或糖水溶液。
12.如权利要求11所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述NaCl溶液按重量份含0.9份NaCl与100份水。
13.如权利要求12所述的仿生柔性机械手,其特征在于,所述颗粒混合液由50到80份所述固体颗粒与100份的所述NaCl溶液混合而成。
14.如权利要求1至3任一项所述的仿生柔性机械手,其特征在于,抓取物体时先向所述内层弹性膜囊注入液体或气体,之后再从所述外层弹性膜囊抽取液体,或者两者同时进行。
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