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公开(公告)号：CN107144389A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710431236.4
申请日：2017-06-09
Applicant: 燕山大学
IPC: G01L5/16
CPC classification number: G01L5/161
Abstract: 本发明公开一种可嵌入式条状全柔性多维力传感器，包括传感器柔性基体，在传感器柔性基体内部设有呈条状布置的上层微通道和下层微通道，上下两层微通道结构相同且呈Z字型分别首尾连接成一根通道，微通道内注入液态金属镓铟锡合金导体作为传感器敏感零件，其中下层微通道头部和尾部分别引出1条接引线，上层微通道头部、尾部及中间位置分别引出1条接引线，引出的接引线用于连接外部采集系统，通过检测微通道中电阻的变化，经计算获得传感器的受力情况。本发明可嵌入至软体机器人内部，与其随动测量，能够检测到三个方向上的力。本发明结构简单，制作工艺简便，易于后续数据处理工作，其全柔性结构对环境的适应性更强，能够用于恶劣环境下的测量。
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公开(公告)号：CN106644183B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN201710160422.9
申请日：2017-03-17
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种基于气动变刚度的可变量程柔性力传感器的测量方法，其内容是：当传感器受到拉伸时，柔性基体受拉变形，将需要检测的电阻值转化为电压值输出电压信号，如没超过传感器的当前量程，测量结果为精确值；当传感器受力过大时，基体拉伸变形大于20％时，传感器信号的非线性明显增加，如测量超过当前量程，向传感器输入一定压力的气体，增加其整体刚度，使其在受到大载荷力的情况下依然能使基体中微承载通道中的变形保持在线性区，在增加了传感器测量量程的同时也提高了测量的精度；重复所述进行信号检测、判断及变刚度过程，直到检测到传感器在其变形线性区输出的信号为止，最后根据最终输出信号与通入的气体压力可得到待测量的力的大小。
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公开(公告)号：CN106476021A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201611203389.5
申请日：2016-12-23
Applicant: 燕山大学
CPC classification number: B25J13/085 , A61H3/061
Abstract: 一种力位置检测的柔性触角，包括位置检测柔性圆柱内芯、缠绕柔性圆柱体和柔性外皮，位置检测柔性圆柱内芯自第一端口有沿轴向环绕柱体的第一微通道至第二端口，在第一微通道中有液态敏感阻抗元件，自第一端口和第二端口有引线嵌入到第一微通道中的液态敏感阻抗元件中；缠绕柔性圆柱体自第三端口有沿轴向环绕柱体的第二微通道至第四端口，在第二微通道中有液态敏感阻抗元件，自第三端口和第四端口有引线嵌入到第二微通道中的液态敏感阻抗元件中；缠绕柔性圆柱体紧密的缠绕在位置检测柔性圆柱内芯上并固定，柔性外皮包裹在缠绕柔性圆柱体的外面。本发明结构简单，工艺成本低，可广泛的应用于工业生产、海洋开发、矿山工程及智能穿戴等诸多领域中。
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公开(公告)号：CN107598910B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201710961401.7
申请日：2017-10-17
Applicant: 燕山大学
Abstract: 一种肌腱驱动型变尺度连续型机器人，它包括机座、驱动装置、末端执行器以及连接它们的多个依次串联的弹性体和连接盘，所述驱动装置设在机座内，从驱动装置伸出的驱动绳索依次穿过各个连接盘上的穿线孔，直至与末端连接盘固连，所述的末端执行器安装在末端连接盘上，实现抓取动作；所述驱动装置中的气泵通过多条气管分别向各个连接盘的气囊供给气体，控制连接盘横向尺寸的改变，实现柔性机械臂任意部位的粗细变化。本发明既能够以紧凑的结构尺寸运行在非结构任务空间中，又能通过尺寸变换改善驱动结构的受力特性，还能够利用尺寸变换撑起不易抓取的环形类物体，从而提高机械臂的抓取和承载能力。
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公开(公告)号：CN107144389B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN201710431236.4
申请日：2017-06-09
Applicant: 燕山大学
IPC: G01L5/161
Abstract: 本发明公开一种可嵌入式条状全柔性多维力传感器，包括传感器柔性基体，在传感器柔性基体内部设有呈条状布置的上层微通道和下层微通道，上下两层微通道结构相同且呈Z字型分别首尾连接成一根通道，微通道内注入液态金属镓铟锡合金导体作为传感器敏感零件，其中下层微通道头部和尾部分别引出1条接引线，上层微通道头部、尾部及中间位置分别引出1条接引线，引出的接引线用于连接外部采集系统，通过检测微通道中电阻的变化，经计算获得传感器的受力情况。本发明可嵌入至软体机器人内部，与其随动测量，能够检测到三个方向上的力。本发明结构简单，制作工艺简便，易于后续数据处理工作，其全柔性结构对环境的适应性更强，能够用于恶劣环境下的测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106476021B
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201611203389.5
申请日：2016-12-23
Applicant: 燕山大学
Abstract: 一种力位置检测的柔性触角，包括位置检测柔性圆柱内芯、缠绕柔性圆柱体和柔性外皮，位置检测柔性圆柱内芯自第一端口有沿轴向环绕柱体的第一微通道至第二端口，在第一微通道中有液态敏感阻抗元件，自第一端口和第二端口有引线嵌入到第一微通道中的液态敏感阻抗元件中；缠绕柔性圆柱体自第三端口有沿轴向环绕柱体的第二微通道至第四端口，在第二微通道中有液态敏感阻抗元件，自第三端口和第四端口有引线嵌入到第二微通道中的液态敏感阻抗元件中；缠绕柔性圆柱体紧密的缠绕在位置检测柔性圆柱内芯上并固定，柔性外皮包裹在缠绕柔性圆柱体的外面。本发明结构简单，工艺成本低，可广泛的应用于工业生产、海洋开发、矿山工程及智能穿戴等诸多领域中。
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公开(公告)号：CN107598910A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710961401.7
申请日：2017-10-17
Applicant: 燕山大学
Abstract: 一种肌腱驱动型变尺度连续型机器人，它包括机座、驱动装置、末端执行器以及连接它们的多个依次串联的弹性体和连接盘，所述驱动装置设在机座内，从驱动装置伸出的驱动绳索依次穿过各个连接盘上的穿线孔，直至与末端连接盘固连，所述的末端执行器安装在末端连接盘上，实现抓取动作；所述驱动装置中的气泵通过多条气管分别向各个连接盘的气囊供给气体，控制连接盘横向尺寸的改变，实现柔性机械臂任意部位的粗细变化。本发明既能够以紧凑的结构尺寸运行在非结构任务空间中，又能通过尺寸变换改善驱动结构的受力特性，还能够利用尺寸变换撑起不易抓取的环形类物体，从而提高机械臂的抓取和承载能力。
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公开(公告)号：CN106644183A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201710160422.9
申请日：2017-03-17
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种基于气动变刚度的可变量程柔性力传感器及其测量方法，传感器包括扁长方体的柔性基体，在柔性基体内设有一气压空腔；在位于气压空腔上部设有上下两层Z字型首尾连接的微承载通道——第一微承载通道和第二微承载通道；第一微承载通道自第一端口经Z字型首尾连接的空腔至第三端口；第二微承载通道自第二端口经Z字型的首尾连接的空腔至第四端口，第三端口与第四端口相连通，从第一端口和第二端口分别引出两根导线用以连接信号采集模块；第一微承载通道和第二微承载通道注满液态压阻敏感元件。本发明通过调整刚度变化来改变传感器的量程，实现了力的变量程测量，改变了目前的柔性传感器只被应用在小量程力领域的测量。
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公开(公告)号：CN107214696A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710551092.6
申请日：2017-07-07
Applicant: 燕山大学
IPC: B25J9/14
CPC classification number: B25J9/142
Abstract: 一种自感知双腔多自由度气动柔性仿生手指，其包括气动柔性手指基体、柔性多维形变传感器、右气动空腔和左气动空腔，采用常规方法用柔性硅橡胶在模具中分步浇注一体而成，其中，柔性基体的顶部为多段半圆柱面构成的褶皱结构，气动柔性手指基体的底面为平面并设有凹槽，柔性三维形变传感器嵌入在基体底部的凹槽中；气动柔性手指基体的上面设左右两个气动空腔，左、右气动空腔的一端为封闭端，其另一端右气动空腔设右进气管接口，左气动空腔设左进气管接口；柔性多维形变传感器接入数据采集系统，两个进气管接口通过压力控制系统接空气压缩机。本发明结构简单，柔顺灵巧，控制性能良好，能够很大程度模仿人手指运动，并实现对物体的精确稳定抓取。
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公开(公告)号：CN106695854A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201710160217.2
申请日：2017-03-17
Applicant: 燕山大学
CPC classification number: B25J9/1643 , B25J15/0023
Abstract: 一种气动自感知冗余多自由度柔性灵巧手指，包括圆柱形柔性手指基体和圆台形柔性连接基体；所述柔性手指基体沿轴向设有四个沿圆周均匀分布的气动空腔；在所述柔性手指基体的轴心装有弯曲内芯并在端部设有管接口；在所述气动空腔四周设有四组沿圆周均匀分布的微敏感通道；所述微敏感通道包括一组弧形分布微敏感通道和一组直线分布微敏感通道，微敏感通道内部充入液态镓铟锡合金或液态敏感压阻元件；所述柔性灵巧手指的指跟部设有四个胶管接口，对应于个气动内腔。本发明具有结构简单，重量轻，清洁安全，工作空间大、控制精确高等优点，能够保证多自由度柔性机械手指在工作时具有较大的精度，可在工农业生产、国防安全及医疗康复等多个领域中广泛的应用。
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