[發明專利]一種模塊化電驅動的人工肌肉柔性負壓抓手

有效

• 申請號: 202010324032.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111452069B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 李鐵風;張明琦;卓江山;尹順禹;曹許諾;許藝
• 申請（專利權）人: 浙江大學;廣東博智林機器人有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/12
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 李艷梅

1.一種模塊化電驅動的人工肌肉柔性負壓抓手，其特征在于：包括柔性手指、腔體、活塞機構和人工肌肉；所述柔性手指與所述腔體相通，所述柔性手指由柔性外表皮與包裹在其內部的可變形骨骼構成；所述柔性外表皮與所述可變形骨骼之間的隙間由液體或氣體填充；所述腔體具有腔體外殼，所述腔體外殼設有與所述人工肌肉一端相連接的接口，所述腔體內部由活塞隔斷，并分為上、下兩個部分，其中的上部分與外界環境相通，下部分與所述柔性手指內部相通；所述活塞機構的下端位于所述腔體內部，其上端設有與所述人工肌肉另一端相連接的接口，所述人工肌肉的兩端通過支撐桿相連接；所述腔體外殼上部分與外界相通保持壓強相通，所述腔體外殼下部分與柔性手指表皮內部相通保持壓強相通；所述人工肌肉由預拉伸的介電彈性體薄膜、預壓縮的彈簧和肌肉接口構成；所述人工肌肉的數量和長度由抓手抓取力大小確定；所述腔體外殼內部填充空氣或液體；所述活塞機構的活塞通過支撐桿與人工肌肉安裝上底盤相連接，并將所述腔體外殼分為上下兩個部分。

2.根據權利要求1所述的模塊化電驅動的人工肌肉柔性負壓抓手，其特征在于：所述人工肌肉與所述抓手相應部件之間采用易拆卸的接口裝配。

3.根據權利要求2所述的模塊化電驅動的人工肌肉柔性負壓抓手，其特征在于：所述人工肌肉底端通過易拆卸的接口固定于所述腔體外殼，所述人工肌肉頂端通過易拆卸的接口固定于所述活塞機構上端。

4.一種利用權利要求1-3中任一項所述的模塊化電驅動的人工肌肉柔性負壓抓手來抓取生鮮易碎物體的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、抓手抓取，當給卷軸型人工肌肉通電時，卷軸型人工肌肉伸長，推動腔體外殼內部的活塞相對向上運動，從而降低腔體外殼和柔性手指表皮內部的壓強，由于所述柔性手指外表皮由柔性材料構成，內部壓強減小時，開始收縮，從而內部骨骼受到外表皮的作用力而彎曲，實現了抓手的通電抓取功能；

S2、抓手放開，當卷軸型人工肌肉斷電時，卷軸型人工肌肉恢復原長，活塞相對向下運動，腔體外殼與柔性手指外表皮內部壓強恢復原始大小，手指伸直，實現抓手斷電放開功能。

5.根據權利要求4所述的模塊化電驅動的人工肌肉柔性負壓抓手，其特征在于：腔體外殼內部填充空氣時，可用于分揀快遞、抓取生鮮易碎物品等，而腔體外殼內部填充水時，可用于深海作業。