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公开(公告)号：CN103786165A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029746.5
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空间弯曲柔性关节，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4个轴线平行的管状空腔，4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3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，相当于三个气动人工肌肉并联，具有3个自由度，可实现仿生关节在空间上任意方向弯曲和伸长等复合动作。
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公开(公告)号：CN113997315B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202111000128.4
申请日：2021-08-27
Applicant: 北华大学
Abstract: 三自由度气动可变刚度柔性机械臂，能够克服目前柔性机械臂刚性不足缺陷，其本身可针对机械臂负载或空间位置的变化实时调节机械臂的刚度，其特征在于上端盖与下端盖之间设有均布在同一圆周上异形腔内的若干组人工肌肉组成的驱动单元及设在中心位置的变刚度制动器；为人工肌肉输入不同压力或相同压力气体，可实现机械臂多方向弯曲及轴向伸长功能；变刚度制动器其特征在于外约束套和内弹性气囊中间的圆环状空腔设有颗粒填充物；向内弹性气囊内腔输入压力气体时，在外约束套的作用下内弹性气囊径向膨胀受限，挤压颗粒填充物，在气体压力与填充物堵塞的共同作用下实现机械臂的刚度可调功能，并保证机械臂的位姿保持。
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公开(公告)号：CN114670181A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210185481.2
申请日：2022-02-28
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开了一种气动变刚度柔性弯曲关节，主要包括螺钉、上密封端盖、驱动人工肌肉、变刚度人工肌肉、板弹簧、约束环、下密封端盖和气动接头；所述约束环前后两侧对称设有6个通孔，用于放置驱动人工肌肉和变刚度人工肌肉，中间设有矩形沟槽，用于放置板弹簧；驱动人工肌肉和变刚度人工肌肉均两侧对称分布，通过控制两侧驱动人工肌肉的气体压力差可实时调节关节的弯曲角度；利用颗粒阻塞技术，通过控制变刚度人工肌肉通入气压的大小，实现柔性弯曲关节刚度的无级调控。本发明的柔性弯曲关节具有变刚度效果明显，变刚度范围广，响应速率快，结构简单等优点。
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公开(公告)号：CN113997315A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111000128.4
申请日：2021-08-27
Applicant: 北华大学
Abstract: 三自由度气动可变刚度柔性机械臂，能够克服目前柔性机械臂刚性不足缺陷，其本身可针对机械臂负载或空间位置的变化实时调节机械臂的刚度，其特征在于上端盖与下端盖之间设有均布在同一圆周上异形腔内的若干组人工肌肉组成的驱动单元及设在中心位置的变刚度制动器；为人工肌肉输入不同压力或相同压力气体，可实现机械臂多方向弯曲及轴向伸长功能；变刚度制动器其特征在于外约束套和内弹性气囊中间的圆环状空腔设有颗粒填充物；向内弹性气囊内腔输入压力气体时，在外约束套的作用下内弹性气囊径向膨胀受限，挤压颗粒填充物，在气体压力与填充物堵塞的共同作用下实现机械臂的刚度可调功能，并保证机械臂的位姿保持。
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公开(公告)号：CN106182053B
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201610690949.8
申请日：2016-08-20
Applicant: 北华大学
Abstract: 一种气压驱动的四指柔性机械手一种四指柔性机械手，包括一个手掌和四根手指，每个手指由一个关节构成，除拇指以外的三指和手掌分布在同一平面内，相邻手指轴线之间的夹角为15°，拇指轴线与手掌平面夹角60°，自由状态拇指‑中指轴线平面与手掌平面夹角90°，四指轴线延伸相交于同一点，手掌近似扇形，圆心角方向一端设置连接法兰，可以连接机械臂，手掌平面上设置拇指安装法兰，弧长方向一端设置三个手指安装法兰，用于安装除拇指外的三个手指，四根手指能够向掌心方向正屈动作，所述拇指关节采用三驱动型单向弯曲关节，正屈动作最大弯曲角度218°，其余三指的结构完全一致，采用双驱动型单向弯曲关节，正屈动作最大弯曲角度277°，通过手指各气动柔性关节本体受控弯曲运动组合，实现类人手抓握捏等基本功能，各手指关节末端设有指尖。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107553494A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710886598.2
申请日：2017-09-27
Applicant: 北华大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明机械手技术领域，具体地来讲为一种气动机械手控制系统，包括：DSP、FPGA模块、8通道A/D模块、16通道D/A模块以及电磁阀；其中DSP，用于信息采集与控制指令的发出；FPGA模块，用于DSP外接8通道A/D模块、16通道D/A模块的端口地址分配以及输出电磁阀的驱动信号；8通道A/D模块，接收压力应变桥隔离变送器传递的压力传感器采集的压力值进行转化后传递至DSP；16通道D/A模块，通过DSP驱动输出不同幅度的电压信号，将D/A输出端连接到比例阀控制输入端口，改变D/A输出电压值，控制比例阀输出压力，本发明通过DSP和FPGA取代了体积庞大的PLC控制系统，实现了20路电磁换向阀控制。
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公开(公告)号：CN103786169A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029794.4
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四螺旋柔性关节，包括约束元件、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，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。本发明关节体积紧凑、运动灵活，主动关节的四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1个自由度2个机动度，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：CN103786166A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029750.1
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双螺旋柔性关节，包括约束元件、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，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。本发明关节体积紧凑，主动关节的两个螺旋人工肌肉驱动装置与关节本体复合为一体，该关节具有两个自由度，可实现仿生关节的平面旋转、弯曲和轴向伸长等功能，具有较好的综合柔性。
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公开(公告)号：CN103786164A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410029731.9
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多向弯曲柔性关节，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若干个轴线平行的管状空腔，若干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，相当于四个气动人工肌肉并联，具有1个自由度和2个机动度，可实现关节在空间上八个方向的主动弯曲和轴向伸长等功能。
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公开(公告)号：CN101531009A
公开(公告)日：2009-09-16
申请号：CN200910066806.X
申请日：2009-04-04
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明公开一种机器人肢体用关节，三维复合型柔性关节，其特征在于，在上法兰和下法兰之间，设有多组伸长性人工肌肉，在多组人工肌肉形成的空腔内设有骨架；所述伸长型人工肌肉，是在上端盖和下端盖之间设有弹簧，在弹簧形成的管状空腔内设有胶囊，在下端盖设有流体入口；所述骨架，由一个管状弹簧做成，也可以是一个移动副、一个球面副串联的组件，骨架的两个末端固定在关节的上法兰和下法兰上；本发明的优点是体积小，柔性好，关节的驱动装置与关节复合为一体，能够实现轴向伸长和空间弯曲，可实现仿生人工关节的复杂动作，动作平稳，适用于抓取或搬运不规则形状的物体，在仿生和特种机器人的应用领域具有推广应用价值，具有很好的市场前景。
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