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公开(公告)号：CN116787476B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202311087800.7
申请日：2023-08-28
Applicant: 清华大学深圳国际研究生院 , 北京交通大学
Abstract: 本发明公开一种变刚度软体抓手及其控制方法和机械臂，软体抓手包括支撑装置、抓手装置和推杆装置，支撑装置分别与抓手装置和推杆装置连接，用于固定抓手装置和推杆装置；抓手装置包括至少两个手指机构；手指机构包括至少两个手指单元，各手指单元之间可拆卸活动连接，手指单元内部具有容纳磁流变液的流体通道，各手指单元连接有液压控制单元，液压控制单元用于控制磁流变液通入和排出手指单元，通入磁流变液的手指单元能够变形；推杆装置设置于支撑装置的中心轴位置，用于产生磁场并控制磁场沿着推杆装置的轴线竖直移动，控制手指单元中的磁流变液的刚度变化，实现对目标物体的包络和抓取。本发明可提高软体抓手的抓取范围、抓取力和灵活度。
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公开(公告)号：CN118254373A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410178429.3
申请日：2024-02-09
Applicant: 北京交通大学
IPC: B29C64/165 , B29C64/20 , B29C64/386 , B29C64/295 , B29C64/307 , B33Y50/00 , B33Y30/00 , B33Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种充磁磁畴写入一体化4D打印装置及方法，该装置和方法包括磁控4D打印墨水的制备以及磁控4D打印设备，磁控4D打印墨水是将硬磁颗粒嵌入到弹性基底中制成的，磁控4D打印设备包括挤出模块、充磁模块、延长管、磁畴写入模块、加热固化模块。磁控4D打印墨水由挤出装置挤出至沉积平台，充磁模块安装在料筒的挤出口处，可硬磁颗粒磁化，延长管与挤出模块挤出口连接，磁畴写入模块安装在延长管挤出口处，当磁化后的墨水流经此处时，将硬磁颗粒磁极进行编程。打印的智能结构通过加热固化成型，将成型后的智能结构置于磁场中，智能结构可响应磁场发生变形。本发明提供的磁控4D打印技术将实现充磁及磁畴写入一体化，提高打印效率。
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公开(公告)号：CN118240398A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410178432.5
申请日：2024-02-09
Applicant: 北京交通大学
IPC: C08L101/06 , B29C64/307 , B29C64/20 , B29C64/314 , B29C64/386 , B33Y40/00 , B33Y30/00 , B33Y10/00 , B33Y50/00 , B33Y40/10 , B33Y70/10 , C08L101/00 , C08J3/075 , C08J3/28 , C08K3/00 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种磁响应纳米复合材料、制备方法、4D打印设备以及打印方法，磁响应纳米复合材料4D打印设备，包括并排安装的磁响应纳米复合材料挤出头和可调束UV固化灯，分别为其中磁响应纳米复合材料挤出头为螺旋挤出，并带有使复合材料产生磁响应特性的高压充磁线圈。该方法包括磁响应纳米复合材料的制备和打印步骤，磁响应纳米复合材料是有机前驱体、交联剂、增稠剂、光引发剂、纳米铁磁颗粒、溶剂混合均匀获得的均匀分散液。磁响应纳米复合材料由空压机提供的气压辅助推动，墨水被螺旋挤出轴剪切稀化并进一步推动流向充磁区域，冲刺线圈放电对墨水进行充磁，而后挤出到打印平台上。螺旋挤出头从起点沿编程方向进行运动，挤出完整的线条后，UV可调束光固化灯移动到起点并重新沿编程方向进行运动，固化挤出的线条，而后重复上述步骤完成模型打印。
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公开(公告)号：CN117021150A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311089759.7
申请日：2023-08-28
Applicant: 北京交通大学 , 清华大学深圳国际研究生院
IPC: B25J15/06
Abstract: 本发明提供了一种磁控软体抓手，其特征在于，一个磁控抓手包括：线圈、软磁弹性体、硬磁弹性体、塑性薄膜、磁流变液。软磁弹性体形状为U形，截面为长方形，硬磁弹性体与软磁弹性体末端外侧边线紧密贴合，线圈缠绕在软磁弹性体表面并与其固定连接，塑性薄膜粘接在软磁弹性体的内侧边线轮廓上，且与软磁弹性体形成密闭空间，该空间内填充着磁流变液。通过控制线圈的通电方向，软磁弹性体、硬磁弹性体与磁流变液形成不同的磁路，使抓手末端产生弹性变形，磁流变液与物体表面贴合并在磁场作用下固化增强了粘附力，两者相互配合完成夹紧动作。本发明提供的软体抓手控制方便并拥有高效的抓取能力。
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公开(公告)号：CN116787476A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202311087800.7
申请日：2023-08-28
Applicant: 清华大学深圳国际研究生院 , 北京交通大学
Abstract: 本发明公开一种变刚度软体抓手及其控制方法和机械臂，软体抓手包括支撑装置、抓手装置和推杆装置，支撑装置分别与抓手装置和推杆装置连接，用于固定抓手装置和推杆装置；抓手装置包括至少两个手指机构；手指机构包括至少两个手指单元，各手指单元之间可拆卸活动连接，手指单元内部具有容纳磁流变液的流体通道，各手指单元连接有液压控制单元，液压控制单元用于控制磁流变液通入和排出手指单元，通入磁流变液的手指单元能够变形；推杆装置设置于支撑装置的中心轴位置，用于产生磁场并控制磁场沿着推杆装置的轴线竖直移动，控制手指单元中的磁流变液的刚度变化，实现对目标物体的包络和抓取。本发明可提高软体抓手的抓取范围、抓取力和灵活度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118085570A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410178431.0
申请日：2024-02-09
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种可4D打印的磁响应硅胶弹性体及其制作方法及应用，涉及智能材料技术领域。制备方法包括如下过程：将特制的硅胶基底与钕铁硼磁粉混合均匀，得到可4D打印的磁响应硅胶材料；硅胶基底为两种质地不同的硅胶SE1700硅胶和T05B硅胶再加上二氧化硅按比例、顺序依次加入并充分混合得到的；本发明的可4D打印的磁响应硅胶弹性体成分相对简单，具有良好的流变特性，便于挤出成型并交联固化，能够利用钕铁硼受磁场刺激响应完成整体动作，具有受外界刺激快速响应的性质，未来能较广泛应用于柔性夹持器等精细结构的打印。
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公开(公告)号：CN118085335A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410178434.4
申请日：2024-02-09
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种可4D打印的磁响应的水凝胶材料及其制作方法及应用，涉及智能材料技术领域。制备方法包括如下过程：将特制的水凝胶基底与钕铁硼磁粉混合均匀，得到可4D打印的磁响应水凝胶；水凝胶基底为去离子水中有聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDA)、RD膨润土与按比例、顺序依次加入并充分混合得到的；本发明的水凝胶成分相对简单，流变性能良好，便于挤出成型并交联固化，能够利用钕铁硼受磁场刺激响应完成整体动作具有受外界刺激快速响应的性质，未来能较广泛应用于柔性夹持等精细结构的打印。
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公开(公告)号：CN117301100A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311089823.1
申请日：2023-08-28
Applicant: 北京交通大学 , 清华大学深圳国际研究生院
Abstract: 本发明提供了一种磁控软体抓手，其特征在于，抓手由支架组件与若干个手指组件组成，支架组件包括安装卡盘、线圈支架、线圈，其中线圈缠绕在线圈支架上并与其固定连接。手指组件包括：塑性薄膜、磁流变液、导磁橡胶、硅胶外壳。手指组件都通过线圈支架固定在一个安装卡盘上，导磁橡胶紧贴在硅胶外壳内平面上，塑性薄膜附着在导磁橡胶内侧边线轮廓上，且与导磁橡胶形成密闭空间，该空间内填充着磁流变液。通过线圈通电，线圈、导磁橡胶与磁流变液形成磁路，使抓手末端产生弯曲变形，磁流变液与物体表面贴合并在磁场作用下固化增强了粘附力，两者相互配合完成夹紧动作。本发明提供的软体抓手控制方便并拥有高效的抓取能力。
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公开(公告)号：CN116276933A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310059208.X
申请日：2023-01-18
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种蠕动式软体机器人，其特征在于，机器人由若干个模块串联组成，一个模块包括：电磁铁磁轭、线圈、环形永磁体、弹性薄膜、磁性液体、多孔介质弹性体。电磁铁、环形永磁体与多孔介质弹性体轴线重合放置，弹性薄膜与电磁铁磁轭和环形永磁体圆柱面贴合。给所述线圈通电，电磁铁磁轭、弹性薄膜、环形永磁体、多孔介质弹性体加上磁性液体形成闭合磁路。在磁场作用下模块轴向尺寸可以发生变化，机器人各模块相互配合，以达到整体沿轴向方向蠕动前进的效果。本发明提供的蠕动式软体机器人控制方便并拥有高效的运动能力。
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公开(公告)号：CN117140564A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311089750.6
申请日：2023-08-28
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种磁控模块化变刚度软体抓手，其特征在于，抓手由支架组件与若干根手指组件组成，支架组件包括安装卡盘、手指支架，其中手指支架可固定安装在安装卡盘上。一根手指组件由若干个指节串联组成，其中一个指节包括：电永磁体、多孔介质弹性体、磁流变液、硅胶外壳、进液管、出液管。多孔介质弹性体形状为弯曲的柱体，硅胶外壳将其完全包覆，硅胶外壳的内表面与多孔介质弹性体外表面紧密贴合。使用泵往硅胶外壳内部注入磁流变液，使抓手末端产生弯曲变形，通过电永磁体产生磁场，抓手可以紧密贴合物体并固化，两者相互配合完成整个夹紧动作。本发明提供的软体抓手拥有高效的抓取能力，能更好地在各种复杂环境下完成工作。
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