[發明專利]一種柔性材料3D打印指尖觸覺反饋執行器

有效

• 申請號: 202010575992.6
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111913571B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 李敏;卓越龑;陳佳洲;何博;徐光華;謝俊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種柔性材料3D打印指尖觸覺反饋執行器，分為一維力觸覺反饋執行器(1)、三維力觸覺反饋執行器(2)，其特征在于，一維力觸覺反饋執行器(1)、三維力觸覺反饋執行器(2)均包括工作表面(3)、空腔(4)、包圍空腔的其它表面(5)、進氣口(6)、控制系統(7)、高壓氣源(8)，一維力觸覺反饋執行器(1)及三維力觸覺反饋執行器(2)均是通過魔術貼或綁帶方式綁定于人手指尖，包圍空腔的其它表面(5)與綁定部分粘合，綁定部分只與人手指尖產生接觸且可調節，進氣口(6)通過與控制系統(7)連接，控制系統(7)與高壓氣源(8)連接，一維力觸覺反饋執行器(1)包括法向工作表面(301)、法向執行器空腔(401)、包圍空腔的其它表面(5)、進氣口(6)、控制系統(7)、高壓氣源(8)，法向執行器空腔(401)為法向工作表面(301)與包圍空腔的其它表面(5)所包圍的空間，法向工作表面(301)貼合人手指尖，包圍空腔的其它表面(5)與綁定部分粘合，進氣口(6)位于包圍空腔的其它表面(5)上，進氣口(6)與控制系統(7)通過氣管連接，三維力觸覺反饋執行器(2)包括法向工作表面(301)、切向工作表面(302)、法向執行器空腔(401)、切向執行器空腔(402)、包圍空腔的其它表面(5)、進氣口(6)、控制系統(7)、高壓氣源(8)，法向執行器空腔(401)為法向工作表面(301)與包圍空腔的其它表面(5)所包圍的空間，切向執行器空腔(402)為切向工作表面(302)與包圍空腔的其它表面(5)所包圍的空間，法向工作表面(301)貼合人手指尖，切向執行器空腔(402)與法向執行器的包圍空腔的其它表面(5)接觸，切向執行器的包圍空腔的其它表面(5)與綁定部分粘合，進氣口(6)位于包圍空腔的其它表面(5)上，進氣口(6)與控制系統(7)通過氣管連接。

2.根據權利要求1所述的一種柔性材料3D打印指尖觸覺反饋執行器，其特征在于，空腔(4)包括法向執行器空腔(401)、切向執行器空腔(402)，法向執行器空腔(401)為法向工作表面(301)與包圍空腔的其它表面(5)所包圍的空間，切向執行器空腔(402)為切向工作表面(302)與包圍空腔的其它表面(5)所包圍的空間。

3.根據權利要求1所述的一種柔性材料3D打印指尖觸覺反饋執行器，其特征在于，控制系統(7)包括電磁比例閥(501)、數據采集控制模塊(502)，數據采集控制模塊(502)將采集到的觸覺信息進行處理并發送給電磁比例閥(501)，電磁比例閥(501)與數據采集控制模塊502通過電線連接并安裝在控制箱內組成控制系統(7)，電磁比例閥(501)與高壓氣源(8)連接通過氣管連接，電磁比例閥(501)根據數據采集控制模塊(502)發送的信息控制高壓氣源(8)的輸出氣壓。

4.根據權利要求1所述的一種柔性材料3D打印指尖觸覺反饋執行器，其特征在于，工作表面(3)厚度遠小于包圍空腔的其它表面(5)，法向工作表面(301)面積接近人手指腹的投影面積，向執行器空腔(4)中充氣時，工作表面(3)產生明顯形變，而包圍空腔的其它表面(5)無明顯變化。