[發明專利]剛度可變復合材料、剛度可變系統及抓取設備

有效

• 申請號: 202210430026.4
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114752017B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 孫一博;張凱;漸南南;呂榮浩;伊繼烜
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08F265/10
• 分類號: C08F265/10;C08F222/38;B65G47/90
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張博

1.一種剛度可變復合材料，其特征在于，包括：

第一材料制成的基材（111）；以及

第二材料制成的夾雜物（112）；

其中，所述夾雜物（112）流經所述基材（111），在所述基材（111）受到壓力的狀態下，所述夾雜物（112）適用于與所述基材（111）反應，用以改變所述基材（111）的至少一部分受壓位置的剛度；

所述基材（111）內形成導流腔（113），適用于引導所述夾雜物（112）流經所述基材（111）；

所述第一材料包括以聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉作為第一網絡單體制成的雙網絡水凝膠，所述第二材料包括以2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸鈉鹽及以N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯劑的水溶液；

在所述基材受到壓力的狀態下，所述夾雜物適用于與所述基材反應以形成更多的雙網絡水凝膠，用以提升所述基材的受壓位置的剛度。

2.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述導流腔（113）被構造成網狀結構，沿所述基材的長度和/或寬度方向設置。

3.根據權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述導流腔包括：

多個經線腔，沿所述基材的寬度方向設置；

多個緯線腔，沿所述基材的長度方向設置，每個所述緯線腔與至少一部分所述經線腔連通；

進液口，形成于所述經線腔和/或緯線腔上，適用于引導所述夾雜物流入所述導流腔；以及

出液口，形成于所述經線腔和/或緯線腔上，適用于引導所述夾雜物流出所述導流腔。

4.一種剛度可變系統，其特征在于，包括：由權利要求1至3中任一所述的剛度可變復合材料制成的基材層（11）；

感應組件（12），設置于所述基材層（11）的第一面，適用于檢測由與所述第一面向背的基材層（11）的第二面向所述第一面施加的壓力；以及

循環組件（13），和導流腔（113）連通并與所述感應組件（12）通訊連接，適用于依據所述感應組件（12）檢測的壓力調節流入所述導流腔（113）的夾雜物的濃度、壓力及流量中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述感應組件（12）包括電阻式壓力傳感器。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述循環組件（13）包括：

儲液單元，適用于存儲所述夾雜物，所述儲液單元的進液端及出液端分別和所述導流腔（113）導通；

液泵單元，和所述儲液單元連通，適用于將所述夾雜物輸入或抽出所述導流腔（113）；以及

控制單元，和所述感應組件（12）及儲液單元和/或液泵單元通訊連接，適用于采集所述感應組件（12）輸出的信號，并依據所述信號控制所述儲液單元和/或液泵單元，用以將所述夾雜物輸入所述導流腔（113）。

7.一種抓取設備，其特征在于，包括：

多個手指部（21）；以及

如權利要求1至3中任一所述的剛度可變復合材料形成的設置于至少一部分所述手指部（21）用于和物品接觸的表面的基材層。