自感知人工肌肉及自感知人工肌肉制作方法

    公开(公告)号:CN118721168A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411232525.8

    申请日:2024-09-04

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B25J9/10

    摘要: 本发明涉及一种自感知人工肌肉及自感知人工肌肉制作方法。自感知人工肌肉,包括包覆层和光强检测器;包覆层绕第一方向卷曲,包覆层的中心区域形成通孔,包覆层能够在第一方向上伸长或缩短;光强检测器包括发射件和接收件,发射件和接收件均插设于通孔内,且与通孔的孔壁连接,发射件用于朝向通孔发射光信号,接收件用于接收光信号,并转化成电信号。通过包覆层体绕第一方向卷曲,以模拟肌肉纤维,当包覆层在第一方向上伸长或缩短时,接收件接收到的光信号的光强发生变化,使得接收件输出的电信号发生变化,从而能够实时监测包覆层的形变量,使得本申请中的自感知人工肌肉可以精确地响应外部环境的变化,提高了自感知人工肌肉的适应性和灵活性。

    气动供压系统及其驱动方法、软体机器人

    公开(公告)号:CN115648196B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202211317772.9

    申请日:2022-10-26

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B25J9/14 B25J9/16

    摘要: 本发明涉及一种气动供压系统及其驱动方法、软体机器人。气动供压系统包括伺服机构;气缸,气缸包括缸体以及活塞杆,活塞杆的一端深入缸体以形成腔室,另一端从缸体突出且与伺服机构的输出端连接;气压传感器,气压传感器与腔室连通,气压传感器配置为检测腔室的当前气压并发出气压信号;位移传感器,位移传感器配置为检测活塞杆在缸体内的当前位置并发出第一位置信号;以及第一控制器,第一控制器与气压传感器、位移传感器以及伺服机构电连接,第一控制器配置为接收气压信号和第一位置信号,并根据公式得出表征有活塞杆在缸体内的期望位置的第二位置信号。伺服机构配置为根据第二位置信号驱动输出端直线运动,以使活塞杆达到期望位置。

    基于介电弹性体的刚柔耦合驱动器

    公开(公告)号:CN113771021B

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202111115113.2

    申请日:2021-09-23

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B25J9/10 H02N2/00

    摘要: 本发明公开了一种基于介电弹性体的刚柔耦合驱动器,包括介电弹性体驱动器、导电胶层和柔性铰链,每一柔性铰链均包括基部和多个支链,多个支链均包括支链主体和支链末端连接部,支链主体的一端与基部的周边之间以及支链主体的另一端与支链末端连接部的一端之间采用柔性连接;柔性铰链的基部分别粘结设置在两个导电胶层上,柔性铰链的支链末端连接部一一对应地粘贴固定;当对介电弹性体驱动器施加电压时,其会沿轴线伸长变形,使得柔性铰链的支链向介电弹性体驱动器的外周面收拢变形。本发明可实现在电压调控下快速地将介电弹性体驱动器轴向的输出力转化为径向的输出力,且仅通过调节电压高低即可实现对输出力大小的调节。

    双程SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块及其控制方法

    公开(公告)号:CN114619444B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202210050233.7

    申请日:2022-01-17

    申请人: 清华大学

    发明人: 赵慧婵 安鑫

    IPC分类号: B25J9/16 B25J19/00

    摘要: 本申请涉及机器人技术领域,特别涉及双程SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块及其控制方法,其中,本申请设计并实现了一种由SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块,分别通过直流电加热SMA和压缩空气主动冷却SMA实现对机器人弯曲和恢复的双向驱动;为了实现对机器人弯曲姿态的闭环控制,设计了一种双通道控制算法,分别实现对机器人弯曲角度和摆动角度的闭环控制,并成了SMA的加热和主动冷却;此外,机器人模块还可以通过控制器协调二自由度弯曲运动,实现对预定义轨迹和随机生成轨迹的有效运动跟踪,具有相当的应用前景。

    基于柔性光波导的姿态传感器及机器人

    公开(公告)号:CN114700975B

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202210374864.4

    申请日:2022-04-11

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B25J13/08

    摘要: 本发明涉及一种基于柔性光波导的姿态传感器及机器人。该姿态传感器包括光波导、机架及重物;光波导设置在所述机架上,重物可沿预设方向滑动地设置在机架上,重物与光波导的包层的表面相连并与光波导的内芯相对应,预设方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行。该姿态传感器的重物只能沿预设方向滑动地设置在机架上,使得光波导可通过重物的重力分量来实现绝对姿态的感知,与依靠角速度积分实现姿态感知的陀螺仪相比,感知的为绝对姿态,无积分过程及其带来的累计误差问题;由于重物的滑动方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行,这使得光波导的输出与姿态角的正弦值具有良好的线性关系,在使用中具有方便性,也保证了检测的灵敏性。

    基于智能材料驱动的软体管道探测机器人

    公开(公告)号:CN113803565B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202111116932.9

    申请日:2021-09-23

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种基于智能材料驱动的软体管道探测机器人,包括伸长单元和两个锚固单元,伸长单元包括柱状的第一介电弹性体驱动器,第一介电弹性体驱动器施加电压后轴向伸长;两个锚固单元中的一个锚固单元为前部锚固单元且另一个锚固单元为后部锚固单元,两个锚固单元分别位于伸长单元的轴向两端且与伸长单元同轴对接相连;每一锚固单元包括柱状的第二介电弹性体驱动器和两个柔性铰链,两个柔性铰链的多个支链末端一一对应地粘贴相连形成锚固足;当第二介电弹性体驱动器施加电压后,第二介电弹性体驱动器轴向伸长而使得锚固单元的径向尺寸缩小。本发明结构简单,整体更容易小型化,可实现在狭窄管道内的快速移动。