基于气动变刚度的可变量程柔性力传感器及其测量方法

    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

    CPC classification number: G01L1/02 G01L1/18

    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。

    基于绳索驱动的轮辐式柔性机械臂

    公开(公告)号:CN106514703A

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201611123104.7

    申请日:2016-12-08

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: B25J18/00 B25J9/00

    Abstract: 一种基于绳索驱动的轮辐式柔性机械臂,它包括机座、臂身机构、末端执行器和驱动绳索;所述的臂身机构由若干关节单元串联而成,臂身机构的一端通过连接盘固定在机座上,另一端也就是臂身机构的末端与末端执行器连接;所述驱动绳索为周向均布的三根,每根绳索的一端固定在臂身机构末端,另一端依次穿过每一个关节单元的过线孔连接在机座中电机的滚轮上;所述的关节单元包括外框连接架、内框连接架、滑套、拉条以及相应的紧固螺母,外框连接架和内框连接架利用拉条连接,组成轮辐式的关节单元。本发明具有臂身质量轻,负载大,机动性好的优点,既保证了柔性机械臂的灵活性,又扩展的柔性机械臂的使用范围。

    基于绳索驱动的空气关节式柔性机械臂

    公开(公告)号:CN106493723A

    公开(公告)日:2017-03-15

    申请号:CN201611123610.6

    申请日:2016-12-08

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: B25J9/1045

    Abstract: 一种基于绳索驱动的空气关节式柔性机械臂,它包括机座、三部电机、电源、控制系统、臂身机构、末端执行器和驱动绳索;机座为壳体,电机、电源和控制系统设在机座内;所述的臂身机构由若干组结构相同的关节单元串联而成,所述的臂身机构的一端连接在机架上,另一端也就是臂身机构的末端与末端执行器连接,所述的关节单元包括端盖、气囊、滑套、箍环、拉丝和气嘴,臂身机构可以通过每个关节单元人为充满气体,起连接支撑作用,也可以放掉每个关节单元的气体,进行人为压缩和折叠,方便包装和运输。本发明具有柔性好,质量轻,承载能力大,可以折叠,方便包装和运输的优点。

    可嵌入式条状全柔性多维力传感器

    公开(公告)号:CN206920066U

    公开(公告)日:2018-01-23

    申请号:CN201720665971.7

    申请日:2017-06-09

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本实用新型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各引出1条接引线,上层微通道头部、尾部及中部各引出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。本实用新型可嵌入至软体机器人内部,与其随动测量,可检测到三个方向上的力。本实用新型结构简单,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,可用于恶劣环境下的测量。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

    气动串联的柔性机械臂
    25.
    实用新型

    公开(公告)号:CN206200966U

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201621210041.4

    申请日:2016-11-10

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种气动串联的柔性机械臂,它包括机座、执行装置以及连接它们的由多个结构相同尺寸递减的驱动单元依次串联组成的柔性机械臂,机械臂外设有柔性防护罩。所述的驱动单元包括两组扇形气囊、T形架、连接架和气动管,所述一组扇形气囊包括两个折叠式的扇形气囊,一组中两个扇形气囊相对的一侧分别与T形连接架固连,其另一侧均设有通气接口,该通气接口分别插入与主视近似Ω形的连接件的通孔,另该通气接口上连接气动管的一端,两组的扇形气囊通过T形连接架和连接件相错连接成十字布置;各驱动单元均通过T形连接架和连接件相错连接。本实用新型结构简单,质量轻,柔软度好,能够实现多个方向的弯曲运动。

    一种自感知双腔多自由度气动柔性仿生手指

    公开(公告)号:CN206913152U

    公开(公告)日:2018-01-23

    申请号:CN201720818064.1

    申请日:2017-07-07

    Applicant: 燕山大学

    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。本实用新型结构简单,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。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

    一种力位置检测的柔性触角

    公开(公告)号:CN206445812U

    公开(公告)日:2017-08-29

    申请号:CN201621422198.3

    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。本实用新型结构简单,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。

    桁架式柔性机械臂
    28.
    实用新型

    公开(公告)号:CN206200965U

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201621210091.2

    申请日:2016-11-10

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种桁架式柔性机械臂,它包括机座、末端执行器和连接它们的多个结构相同依次串联的驱动单元,所述驱动单元为一个六面体形状的桁架结构,其包括:八根横向气动肌腱、四根纵向气动肌腱、八个连接件和螺母,其中,四根相同的横向气动肌腱两端分别与连接件相连,并且相邻的两根相互垂直与同一个连接件相连,组成平面气动肌腱框,该平面气动肌腱框为相同的两个;每个气动肌腱框的四个连接件又分别由另外四根相同的纵向气动肌腱两端相连,组成立体气动肌腱框;每个驱动单元依次连接。本实用新型具有良好的柔性,能够同时实现横向的粗细变换,纵向的伸缩运动和多个方向的弯曲运动,质量轻,机动性好,在与人交互的过程中安全性高。

    刚柔耦合的柔性机械臂
    29.
    实用新型

    公开(公告)号:CN206200964U

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201621210062.6

    申请日:2016-11-10

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种刚柔耦合的柔性机械臂,它包括机座、执行装置以及连接他们的多个结构相同并依次串联的驱动单元,在整个机械臂外设有柔性防护罩;所述的驱动单元主要包括4个气动肌腱、4个轻质连杆、两个连接盘、两个支座、小气动肌腱,气动肌腱的两端分别与连接盘连接,在连接盘上分别设有支座,连杆两两一组,其一端分别通过设置支座上的十字轴与连接盘连接,每一组连杆的另一端相交与另一组连杆的另一端分别通过连接件上的圆柱销轴连接,小气动肌腱的两端分别通过螺纹孔与上述连接件连接,相邻两个驱动单元的气动肌腱的大端和小端共用一个连接盘。本实用新型重量轻、柔顺性好、负载能力强、机动性好、能够同时实现伸缩运动和各向弯曲运动。

    一种柔性指尖压力传感器
    30.
    实用新型

    公开(公告)号:CN206056834U

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201620713759.9

    申请日:2016-07-07

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种柔性指尖压力传感器及其制作方法,传感器主体是材质为人体硅胶的中间弹性体,在传感器主体的内部设有圆柱形孔洞,在全部圆柱形孔洞内部设有液态导电金属溶液,圆柱形孔洞规则排布为阵列,排列在第一行的第一个和最后一个圆柱形孔洞,分别设有引线口A和引线口B,引线口A处引出引线A,引线口B处引出引线B。本实用新型柔性指尖压力传感器柔度大,避免过度用力对传感器带来的损伤;避免人体汗液对传感器的损伤,提高其传感器的防护性能;提高了传感器使用寿命;制作方法简便,可通过调节金属丝的大小及中间弹性体的厚度,进而调节传感器的量程与灵敏度。

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