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公开(公告)号：CN103786163A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029728.7
申请日：2014-01-22
Applicant: 北华大学
IPC: B25J17/00
Abstract: 本发明公开了一种气动双向主动旋伸型柔性关节，包括基盘、气动双向驱动器、输出部件、中心骨架；基盘、气动双向驱动器和输出部件构成柱状结构，中心骨架在柱状结构的轴线处，所述中心骨架穿过双向驱动器，两端分别与基盘和输出部件固联。本发明的优点是关节体积小和运动灵活，关节的驱动装置与关节合为一体，可实现仿生人工关节的双向主动旋转和伸长复合动作，该关节具有1个自由度和1个机动度，可采用一个比例阀和四个换向阀进行控制，关节力矩可调、控制方法灵活、方便。
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公开(公告)号：CN101850551B
公开(公告)日：2011-07-20
申请号：CN201010190040.9
申请日：2010-05-29
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开一种机器人肢体用人工肌肉，双体人工肌肉，其特征在于，在上端盖和下端盖之间，设有双环双向圆柱螺旋弹簧，在双环双向圆柱螺旋弹簧形成的两个空腔内分别设有两个胶囊，构成并联管状物，在下端盖上分别设有一个流体入口，以充入流体每个流体入口处设有节流环，本发明优点在于，双体充入等压流体时可轴向膨胀、伸长，泄压时可自动收缩、回弹，当双体充入非等压流体时，可实现双向主动弯曲，其柔性好，功能强，动作平稳，使用灵活，结构紧凑、简单，制作容易，价格低廉，安装方便，本发明具有很高的推广应用价值，具有很好的市场前景。
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公开(公告)号：CN112706187B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN201911029895.0
申请日：2019-10-25
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明常开式气动柔性球形制动器，属于机械制动装置，用于机器人关节或小型制动装置上；该制动器能够解决目前机械式、液压式、电磁式及组合式制动系统体积大、不灵活、制动方向单一等问题；其结构特征在于制动器上设有共球心的左、右半球球座和球形制动器骨架、芯轴、鼓形驱动气囊、浮动制动板等部件；制动器制动力由鼓形驱动气囊充入的压力流体产生；鼓形驱动气囊推动浮动制动板与球座产生作用力，从而达到多方向空间制动目的；制动器制动时制动力大小由充入流体压力决定；制动器不工作时处于非制动状态；通过制动力矩的调整可实现关节力矩预置。
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公开(公告)号：CN114017434A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202110991775.X
申请日：2021-08-27
Applicant: 北华大学
Abstract: 一种连续型螺旋嵌套约束刚度可变可控弹性轴由螺钉、上密封端盖、上堵头、内气囊、下堵头、外气囊、填充物、连续型螺旋约束环、下密封端盖、气管接头组成，内气囊和外气囊之间形成密封环形空腔，空腔内设有填充物，内气囊输入压力流体膨胀变形，推动填充物和外气囊同时挤压连续型螺旋约束环，实现弾性轴刚度调节，通入流体压力越大，弾性轴整体刚度越好，从而通过调节流体的压力实现弾性轴刚度可变可控功能，该发明结构简单，使用方便，变刚度效果明显。
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公开(公告)号：CN114012781A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202110991785.3
申请日：2021-08-27
Applicant: 北华大学
IPC: B25J18/06
Abstract: 一种连续型螺旋嵌套约束气动变刚度柔性臂由螺钉、上密封端盖、上堵头、内气囊、下堵头、外气囊、填充物、连续型螺旋约束环、下密封端盖、气管接头组成，三组内气囊成120°并联分布，上堵头、下堵头分别与内气囊两端固定连接，内气囊外侧设有外气囊和连续型螺旋约束环，通过上、下密封端盖约束，内、外气囊之间设有填充物，通过控制内气囊输入气压大小，可实现柔性臂万向弯曲和伸长，内气囊通入气压膨胀变形，推动填充物和外气囊同时挤压连续型螺旋约束环，明显提升柔性臂刚度，通入气压越大，刚度提升越明显，通过调节气压可实现柔性臂的变刚度功能，该发明结构简单，使用方便，变刚度效果明显，能够实时保证柔性臂的位姿保持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113997316A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110991786.8
申请日：2021-08-27
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种流体控制可变刚度弾性轴，变刚度弾性轴主要包括上密封端盖、外弾性轴、填充物、内气囊、下密封端盖、气管接头；上密封端盖、下密封端盖、外弾性轴以及内气囊同轴安装，外弾性轴和内气囊之间的圆环状空腔设有填充物，下密封端盖端面设有通孔或螺纹孔，用于压力流体的输入；内气囊在压力流体作用下推动填充物挤压外弾性轴，提高弹性轴整体刚度，通入压力越大，弾性轴刚度越好；本发明结合压力流体与填充物的优势，实现弾性轴变刚度功能，具有结构简单，使用方便，变刚度，响应速度快，刚度变化范围广，环境适应性强，灵活性好等优点。
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公开(公告)号：CN113997314A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110991788.7
申请日：2021-08-27
Applicant: 北华大学
Abstract: 为解决柔性臂刚性不足、承载力小等缺陷，本发明提出了具有制动功能嵌套式约束环柔性臂，主要包括驱动组件和制动组件，驱动组件通过调节通入人工肌肉的流体压力大小，实现三维空间任意方向的可控弯曲和伸长；驱动组件的若干约束环采用嵌套结构，实现柔性臂的抗扭转功能；制动组件主要利用摩擦制动原理，向制动气囊内通入压力流体，挤压制动杆形成制动力从而达到制动目的，通入流体压力越大，制动力越大，通过调节通入制动气囊的流体压力大小，可实现制动力无级控制，实现柔性臂的任意位姿保持，制动效果明显，本发明结构简单，运动灵活，使用方便。
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公开(公告)号：CN112706187A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201911029895.0
申请日：2019-10-25
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明常开式气动柔性球形制动器，属于机械制动装置，用于机器人关节或小型制动装置上；该制动器能够解决目前机械式、液压式、电磁式及组合式制动系统体积大、不灵活、制动方向单一等问题；其结构特征在于制动器上设有共球心的左、右半球球座和球形制动器骨架、芯轴、鼓形驱动气囊、浮动制动板等部件；制动器制动力由鼓形驱动气囊充入的压力流体产生；鼓形驱动气囊推动浮动制动板与球座产生作用力，从而达到多方向空间制动目的；制动器制动时制动力大小由充入流体压力决定；制动器不工作时处于非制动状态；通过制动力矩的调整可实现关节力矩预置。
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公开(公告)号：CN103786168A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029791.0
申请日：2014-01-22
Applicant: 北华大学
IPC: B25J17/00
Abstract: 本发明公开了一种气动旋伸型三螺旋柔性关节，包括约束元件、关节骨架、气囊、圆柱螺旋弹簧、上端盖、下端盖、上封头、下封头、流体入口，在上端盖和下端盖之间设有若干个约束元件，若干个约束元件同轴串联密排形成柱状结构，在柱状结构内部形成中径不同的两组同轴的螺旋管状空腔，分别称为螺旋管状空腔一和螺旋管状空腔二，在螺旋管状空腔一中设置圆柱螺旋弹簧，在螺旋管状空腔二中设置气囊。本发明的优点是关节体积紧凑、运动灵活，主动关节的三个螺旋人工肌肉驱动装置与关节本体复合为一体，该关节具有3个自由度，可实现仿生关节的空间旋转、弯曲和轴向伸长等功能，属流体驱动变形的空间柔性关节。
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公开(公告)号：CN103786167A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029759.2
申请日：2014-01-22
Applicant: 北华大学
IPC: B25J17/00
Abstract: 本发明公开了一种气动平面弯曲柔性关节，包括约束元件、关节骨架、气囊、上端盖、下端盖、上封头、下封头、流体入口，在上端盖和下端盖之间设有若干个约束元件，所述若干个约束元件同轴串联密排形成柱状结构，在柱状结构内部形成3个轴线平行的管状空腔，3个管状空腔中的一个管状空腔的轴线与柱状结构的轴线重合，称为管状空腔一；除管状空腔一以外的2个管状空腔称为管状空腔二，在管状空腔二中设置气囊，气囊两端分别与上封头、下封头连接，在下封头上设有流体入口。本发明的关节的驱动装置与关节本体复合形成一体结构，相当于两个气动人工肌肉并联，具有1个自由度和1个机动度，可实现仿生关节在平面两个方向的主动弯曲和轴向伸长等功能。
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