[发明专利]一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指及其驱动方法

权利要求书

1.一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：包括弯曲驱动机构(1)、夹持指主体(2)和伸直驱动机构(3)；所述的夹持指主体(2)包括柔性支撑体(2-1)和关节板(2-2)；三块关节板(2-2)均固定在柔性支撑体(2-1)的内侧，且沿着柔性支撑体(2-1)的长度方向依次间隔排列；相邻的两块关节板(2-2)的连接处形成夹持指主体(2)的弯曲关节位置；柔性支撑体(2-1)的外侧设置有与两个弯曲关节位置分别对齐的两个安装槽；

所述的弯曲驱动机构(1)包括由内至外依次层叠并固定的柔性关节铰链(1-1)、内侧电极组(1-2)、第一介电液驱动袋(1-3)和外侧电极组(1-4)；相邻两块关节板(2-2)之间通过柔性关节铰链(1-1)连接；内侧电极组(1-2)包括三块内侧电极片；三块内侧电极片与三块关节板(2-2)分别固定；三块关节板(2-2)均与第一介电液驱动袋(1-3)内侧固定；

所述的外侧电极组(1-4)包括三块外侧电极片；三块外侧电极片均与第一介电液驱动袋(1-3)的外侧面固定；三块外侧电极片沿着夹持指主体(2)依次排列；位于中间的外侧电极片与位于中间的内侧电极片对齐；位于两端的外侧电极片与两个弯曲关节位置分别对齐；向相互对应的内侧电极片与外侧电极片之间施加电压时，相互对应的内侧电极片与外侧电极片吸合；

所述的伸直驱动机构(3)包括伸直电极片(3-1)和第二介电液驱动袋(3-2)；两个伸直电极片(3-1)与柔性支撑体(2-1)上对应的安装槽的两个侧壁分别粘接固定；第二介电液驱动袋(3-2)设置在两个伸直电极片(3-1)之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：所述的夹持指主体(2)的外端固定有夹持垫(2-3)；夹持垫(2-3)的外侧面设置有防滑条纹。

3.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：所述的柔性支撑体(2-1)包括条形囊体(2-4)和堵塞颗粒(2-5)；条形囊体(2-4)内部填充有堵塞颗粒(2-5)；条形囊体(2-4)上设置有连接负压发生装置的抽气口。

4.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：所述的外侧电极片和内侧电极片均采用平纹导电布。

5.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：三块外侧电极片沿着夹持指主体(2)依次间隔排列；相邻两块内侧电极片之间的连接处与对应的弯曲关节位置对齐。

6.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：所述的介电驱动袋(1-4)的材质为PET。

7.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：所述的柔性关节铰链(1-1)采用弹性薄膜；柔性关节铰链(1-1)的厚度0.5mm～1mm。

8.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：所述的第一介电液驱动袋(1-3)和第二介电液驱动袋(3-2)内均填充有介电液体；所述的介电液体采用二甲基硅油。

9.根据权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指，其特征在于：三片内侧电极片与三片外侧电极片分别对应，组成三个电极对；三个电极对与高压发生器通过继电器连接，能够独立控制；高压发生器的输出电压8000V～10000V。

10.如权利要求1所述的一种基于静电驱动的多关节柔性夹持指的驱动方法，其特征在于：当需要控制夹持指主体(2)的两个弯曲关节位置同时弯曲，三个内侧电极片均接地，位于中间的外侧电极片接入正电压，位于两端的外侧电极片均不接正电压时，第一介电液驱动袋(1-3)的中部被挤压，介电液体被推向第一介电液驱动袋(1-3)的两端，带动夹持指主体(2)的两个弯曲关节位置弯曲；

当需要控制夹持指主体(2)的其中一个弯曲关节位置同时弯曲，三个内侧电极片均接地，位于中间和其中一个端部的外侧电极片接入正电压，另一端的外侧电极片不接正电压时，第一介电液驱动袋(1-3)的中部和其中一端被挤压；不接正电压的外侧电极片与需要弯曲的弯曲关节位置对应；介电液体被推向第一介电液驱动袋(1-3)内未接正电压的外侧电极片所在的端部，带动夹持指主体(2)的弯曲关节位置弯曲。