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公开(公告)号：CN107553494B
公开(公告)日：2020-03-27
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：CN103786166B
公开(公告)日：2017-01-04
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2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：CN106041973A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610690944.5
申请日：2016-08-20
Applicant: 北华大学
CPC classification number: B25J15/0009 , B25J17/0258
Abstract: 本发明涉及一种气压驱动的仿人五指机械手，包括手掌和拇指、食指、中指、无名指、小指具有10个关节，手掌平面上方设置拇指，拇指轴线与手掌平面夹角60°，除拇指以外的四指和手掌分布在同一平面内，相邻手指轴线之间的夹角为13.5°，自由状态拇指‑中指轴线平面与手掌平面夹角50°，五指轴线延伸交于一点，拇指正屈动作最大弯曲角度210°，拇指能够以拇指‑中指轴线平面为对称面摆动，摆动动作最大弯曲角度±30°，食指正屈动作最大弯曲角度290°，反弯和侧摆动作最大弯曲角度15°，中指、无名指和小拇指的结构完全一致，向掌心方向正屈最大弯曲角度290°，各手指动作采用气动驱动。
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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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Patent Agency Ranking
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：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：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：CN111283727B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN201811500018.2
申请日：2018-12-10
Applicant: 北华大学
Abstract: 本发明涉及一种具有弹性半球制动装置的气动柔性手腕，属于机器人驱动执行装置，用于机器人手腕部件和执行机构上；该手腕能够解决目前电机、液压和气压驱动的柔性关节体积大、柔性不足、位姿保持等问题；其结构特征在于手腕上、下法兰之间设有内弹性半球、球座、柔性轴向驱动器和人工肌肉等部件；手腕制动力由内弹性半球和球座之间的装配预紧力来决定；柔性手腕不工作时处于制动状态，可很好地保持不同载荷下机器人位姿；柔性轴向驱动器通入压力气体后，手腕可解除制动状态或根据需要调节制动力大小，该柔性手腕处于工作状态时具有俯仰、摆动两个自由度；本身具有柔性和过载保护功能。
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公开(公告)号：CN114017434B
公开(公告)日：2023-01-03
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，实现弹性轴刚度调节，通入流体压力越大，弹性轴整体刚度越好，从而通过调节流体的压力实现弹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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