[發明專利]可自主均衡接觸力的軟體機器人

有效

• 申請號: 201711432810.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108214521B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 蘇柏泉;林沛明;王洪民;王藝華;劉名揚;湯劼;騰軼超
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/10;B25J9/14;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了可自主均衡接觸力的軟體機器人。該機器人系統包括力傳感器1、軟手指空腔2、力傳感器3、軟手指空腔4、固定環5、固定環6、軟手指空腔7、力傳感器8、軟氣管9、軟氣管10、軟氣管11、導線12、控制系統13、力傳感器14、力傳感器15、軟手指空腔16、固定環17、固定環18、軟手指空腔19、固定環20、力傳感器21、軟掌心空腔22、軟氣管23、軟氣管24、軟氣管25、氣泵26、導線27、軟體機器人指28、軟體機器人指29、軟體機器人指30、手部模塊31、軟體機器人指32、軟體機器人指33。本發明軟體機器人可實現對被操作對象接觸力的自動均衡調節。

技術領域

本發明涉及可自主均衡接觸力的軟體機器人，屬于軟體機器人領域，具體為軟體操作手的結構設計。

背景技術

人手對物體直接抓持時，易因五指力不均衡導致物體破損，如豆腐及蛋糕等物體操作。同時，傳統剛性操作器對物體進行夾持時，控制調節各手指接觸力的方法較為復雜。而且，這種剛性結構在系統出現故障時對被操作對象有嚴重損傷。此外，雖然軟體操作手在系統出現故障時對被操作對象一般不會有嚴重損傷。但軟體操作手操作接觸對象時，接觸力存在不均衡的現狀。

截至目前，尚未存在具有接觸力均衡功能、系統出現故障不致使被操作對象嚴重損傷、調節方法簡單的操作用軟體機器人。

核心參考文獻：Yong-Jae Kim,Yong-Jun Jeong,Hyeong-Seok Jeon,Deok-WonLee and Jong-In Kim,“Development of a soft robotic glove with high grippingforce using force distributing compliant structures,”in Intelligent Robotsand Systems(IROS),2017IEEE/RSJInternationalConference on.IEEE,2017,pp.3883-3890.

發明內容

本發明提出可自主均衡接觸力的軟體機器人，具有該結構特征的軟體機器人通過控制系統接收力傳感器信號調節各個軟手指空腔及軟掌心空腔氣壓，使得被操作物體表面各位置接觸力均衡，對被操作對象起到保護作用。

可自主均衡接觸力的軟體機器人由手部模塊、控制系統以及氣泵構成。手部模塊包括多個力傳感器、多個軟手指空腔、多個軟氣管、多個固定環、多個軟體機器人指、軟掌心空腔。控制系統包括單片機、電源、導線。手部模塊中的每個軟手指空腔及軟掌心空腔均通過軟氣管連接氣泵，在軟體機器人指位置及掌心處安裝/貼附力傳感器，力傳感器通過導線連接控制系統。軟體機器人手指背面均安裝固定環。控制系統連接氣泵，對氣泵進行充放氣控制。

控制系統通過接收各個力傳感器的反饋數據控制氣泵充放氣，對各個軟手指空腔及軟掌心空腔進行氣壓調節，實現接觸力的均衡調節。

本發明的優點在于：

(1)通過對力的監控來調節各軟腔體內部氣壓，達到各位置接觸力的均衡；

(2)自主實現氣壓調節；

(3)結構簡單易實現；

附圖說明

圖1是本發明軟體機器人系統組成模塊；

圖2是本發明軟體機器人的手背結構；