[發(fā)明專利]基于導(dǎo)電流體的驅(qū)動裝置、方法及機(jī)械臂

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810742435.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108608424A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王增輝;周仲凱;倪明玖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號: B25J9/14
• 分類號: B25J9/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開提供了一種基于導(dǎo)電流體的驅(qū)動裝置，包括：導(dǎo)電流體回路系統(tǒng)，包括導(dǎo)電流體儲備箱，所述導(dǎo)電流體儲備箱具有導(dǎo)電流體出口和入口，用于儲備和回收導(dǎo)電流體；活塞液壓缸，包括缸體與活塞，并且活塞液壓缸內(nèi)具有導(dǎo)電流體，所述活塞液壓缸與所述導(dǎo)電流體回路系統(tǒng)連接，構(gòu)成導(dǎo)電流體循環(huán)系統(tǒng)；電磁場系統(tǒng)，包括設(shè)置在缸體兩側(cè)的電極，以及設(shè)置在另外兩側(cè)的電磁鐵，其中，電極貼合在活塞液壓缸缸體的兩側(cè)，形成一個均勻恒定且可調(diào)節(jié)的電場；電磁鐵，包括N極和S極，將N極和S極置于缸體外另外兩側(cè)相對，垂直于電場放置，用于產(chǎn)生垂直于電場的均勻磁場。該導(dǎo)電流體的驅(qū)動裝置簡化傳統(tǒng)的機(jī)械臂驅(qū)動方式，使機(jī)械傳動更為高效和簡潔。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及機(jī)器人機(jī)械臂關(guān)節(jié)驅(qū)動領(lǐng)域，尤其涉及一種利用導(dǎo)電流體進(jìn)行驅(qū)動的裝置與方法及機(jī)械臂。

背景技術(shù)

在制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，機(jī)器人在制造工業(yè)中變得必不可少。其中，工業(yè)機(jī)械手是能夠模仿人手部的部分動作，按給定的程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機(jī)械裝置。機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及位置檢測裝置等組成。其驅(qū)動系統(tǒng)主要是驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運作的動力機(jī)構(gòu)，一般的驅(qū)動方式包括液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、機(jī)械傳動和電力驅(qū)動四種形式。傳統(tǒng)的機(jī)械驅(qū)動方式中需要眾多傳動和減速，而液壓驅(qū)動需要繁雜的液壓泵和電磁閥。為了和簡化傳統(tǒng)的機(jī)械臂驅(qū)動方式，使機(jī)械傳動更為高效和簡潔，需要一種新的機(jī)械臂驅(qū)動方式。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本公開提供了一種基于導(dǎo)電流體的驅(qū)動裝置、方法及機(jī)械臂，以至少部分解決以上所提出的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種基于導(dǎo)電流體的驅(qū)動裝置，包括：

導(dǎo)電流體回路系統(tǒng)，包括導(dǎo)電流體儲備箱，所述導(dǎo)電流體儲備箱具有導(dǎo)電流體出口和入口，用于儲備和回收導(dǎo)電流體；

活塞液壓缸，包括缸體與活塞，并且活塞液壓缸內(nèi)具有導(dǎo)電流體，所述活塞液壓缸與所述導(dǎo)電流體回路系統(tǒng)連接，構(gòu)成導(dǎo)電流體循環(huán)系統(tǒng)；

電磁場系統(tǒng)，包括設(shè)置在缸體兩側(cè)的電極，以及設(shè)置在另外兩側(cè)的電磁鐵，其中，

電極貼合在活塞液壓缸缸體的兩側(cè)，形成一個均勻恒定且可調(diào)節(jié)的電場；

電磁鐵，包括N極和S極，將N極和S極置于缸體外另外兩側(cè)相對，垂直于電場放置，用于產(chǎn)生垂直于電場的均勻磁場。

在本公開一些實施例中，所述活塞液壓缸缸體下部開口，在推送進(jìn)程，由于缸體空間變大，導(dǎo)電流體從開口處補(bǔ)充；在回轉(zhuǎn)進(jìn)程，活塞退回，導(dǎo)電流體從開口處被擠壓出去。

在本公開一些實施例中，所述電極為方形圓弧形狀，弧形曲率與缸體一致，能夠完全與缸體粘合，電極圓弧對應(yīng)的中心角為90°，且對稱布置，缸體上下兩側(cè)留空以供活塞運作；

電磁鐵寬度大于缸體的外尺寸，保證液體缸完全處于均勻磁場下。

在本公開一些實施例中，所述電極連接電流控制器與電源形成回路，通過電流控制器控制施加在電極兩端的電流大小。

在本公開一些實施例中，所述電極采用的材料為強(qiáng)導(dǎo)電性金屬；

所述導(dǎo)電流體采用常溫下易流動或為液體的液態(tài)金屬、磁流體、納米導(dǎo)電液或納米金屬球粉；

所述活塞液壓缸缸體內(nèi)壁使用絕緣材質(zhì)，活塞與缸體之間采用密閉橡膠進(jìn)行封閉化處理。

在本公開一些實施例中，所述導(dǎo)電流體回路系統(tǒng)還包括：

過濾器，包括第一過濾器和第二過濾器，分別連接導(dǎo)電流體儲備箱的出口和進(jìn)口，用于過濾導(dǎo)電流體介質(zhì)中的雜質(zhì)；