[發明專利]夾爪為光纖布拉格光柵且可夾持力自傳感的微夾鉗

有效

• 申請號: 201811157144.2
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109249416B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 王代華;趙建宇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J19/02;B25J13/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.夾爪為光纖布拉格光柵且可夾持力自傳感的微夾鉗，包括：基座（1）、固定于所述基座（1）上的單片柔性機構（2）、安裝于所述單片柔性機構（2）上開設的空腔內的執行器（3）、FBG解調儀（4）、以及與所述執行器（3）和所述FBG解調儀（4）連接的控制器，其特征在于，所述單片柔性機構（2）包括：

位移放大機構（21），所述位移放大機構（21）的輸入級（211）與所述執行器（3）相抵接，所述位移放大機構（21）的兩個輸出級（212）分別對應連接有一個夾爪；

所述微夾鉗還包括：

一個或兩個第一光纖布拉格光柵，一個所述第一光纖布拉格光柵對應一個夾爪，所述第一光纖布拉格光柵包括：用于形成所述夾爪的夾持部以及用于形成對所述夾爪對待夾持部件進行夾持時產生的形變進行傳感的夾持力傳感部；

與第一光纖布拉格光柵數量相同的第二光纖布拉格光柵，所述第一光纖布拉格光柵和所述第二光纖布拉格光柵一一對應連接，所述第二光纖布拉格光柵包括：用于形成對所述位移放大機構21移動時產生的形變進行傳感的夾爪位移傳感部，所述第一光纖布拉格光柵通過所述第二光纖布拉格光柵與所述FBG解調儀（4）連接；

在所述控制器控制所述執行器（3）在第一方向推動所述位移放大機構（21）的輸入級（211）時，所述位移放大機構（21）的輸入級（211）將所述執行器（3）在所述第一方向上推動產生的運動位移轉換為第二方向上的運動位移，并經由所述位移放大機構（21）的輸出級（212）傳遞至所述夾爪位置處，使兩個所述夾爪閉合，對待夾持部件進行夾持；所述第一方向與所述第二方向在水平方向上相垂直；

一個所述第一光纖布拉格光柵和一個第二光纖布拉格光柵形成一個光纖布拉格光柵復用傳感器；光纖布拉格光柵復用傳感器包括：依次連接的第二光纖輸入/輸出端（601）、第二柵區（602）、第二光纖尾端（603）、第一光纖輸入/輸出端（501）、第一柵區（502）和第一光纖尾端（503），第一柵區（502）包括第一柵區始端（5021）和第一柵區末端（5022），所述第一柵區（502）位于可感應所述夾爪對待夾持部件進行夾持時產生形變的位置處，所述第二柵區（602）位于可感應所述位移放大機構（21）移動時產生形變的位置處；第二光纖輸入/輸出端（601）和FBG解調儀4）連接；所述第一光纖尾端（503）上形成所述夾持部，所述第一柵區（502）形成所述夾持力傳感部，所述第二柵區（602）形成所述夾爪位移傳感部；

所述第一柵區（502）的柵區始端（5021）與所述位移放大機構（21）的輸出級（212）的前端端面（215）齊平或位于所述位移放大機構（21）的輸出級（212）的前端端面（215）之前。

2.根據權利要求1所述的夾爪為光纖布拉格光柵且可夾持力自傳感的微夾鉗，其特征在于，所述夾爪的夾持面為在所述第一光纖布拉格光柵的夾持部上加工形成的圓柱面、平面或與所述待夾持部件的表面相貼合的曲面。

3.根據權利要求1所述的夾爪為光纖布拉格光柵且可夾持力自傳感的微夾鉗，其特征在于，所述位移放大機構的輸出級（212）為在所述單片柔性機構（2）上加工形成的平行四邊形機構，所述平行四邊形機構的相鄰兩根連桿之間通過第一柔性鉸鏈連接，且所述平行四邊形機構的其中一根連桿與所述位移放大機構（21）的輸入級（211）連接。

4.根據權利要求3所述的夾爪為光纖布拉格光柵且可夾持力自傳感的微夾鉗，其特征在于，所述位移放大機構（21）的輸入級（211）為所述單片柔性機構（2）上加工形成的兩個四連桿機構，兩個所述四連桿機構對稱設置，兩個所述四連桿機構與兩個所述平行四邊形機構一一對應，所述四連桿機構的相鄰兩根連桿之間通過第二柔性鉸鏈連接，所述四連桿機構的兩個固定端與所述基座（1）固定連接，所述四連桿機構的輸入端與所述執行器（3）相抵接，所述四連桿機構的輸出端與所述平行四邊形機構的其中一根連桿連接。