A flexible manipulator based on the sensing of bionic strain sensor array is presented. The liquid crystal elastomer (1) is a hand-shaped structure, and the elastic insulating base plate (4) is located in the palm of the hand, embedded in the liquid crystal elastomer (1) and can form deformation under pressure; the array of bionic strain sensor (2) is pasted on the elastic insulating base plate (4); the bionic strain sensor (2) is connected with the power supply part (5). 5) Wheatstone bridge, each bridge is connected with a bionic strain sensor (2); the power supply part (5) is connected with the amplifier circuit module (6) and the control module (7); the liquid crystal elastomer (1) is embedded in the flexible circuit polyimide film at the first interphalangeal joint, the second interphalangeal joint and the metacarpophalangeal joint of all fingers, which can bend with the bending of the liquid crystal elastomer (1), and each piece of polyimide film can be bent with the bending of the liquid crystal elastomer (1). The polyimide film heater (3) is connected with the control module (7). The invention is applicable to some objects with small mass, small volume and relatively difficult grasp.
【技术实现步骤摘要】
一种基于仿生应变传感器阵列感知的柔性机械手
本专利技术属于柔性机器人控制
,具体涉及一种仿生柔性机械手。通过不同质量物体对仿生应变传感器产生的压力,来控制柔性机械手的抓握姿态。
技术介绍
机械手,又称机械传动机器人,是工业机器人的一种,它由驱动电机和若干机械传动机构,如连杆、凸轮、齿轮等构成,广泛应用于工业生产、医疗外科、太空作业、危险区域作业等众多领域。传统的机械手为刚性机械手,具有结构笨重、效率低、操作空间小、响应速度慢等缺点,已渐渐不能满足各种作业性能的要求。由于刚性机械手的制造材料影响了其运动能力,满足不了人们的需求,因此,人们设计出采用气动、介电高弹体、离子交换聚合物、形状记忆合金、响应水凝胶等驱动方式及由柔性材料来做支撑结构的新型机械手,即柔性机械手。柔性机械手能完成更高灵活性、适应性的仿生运动,以弥补刚性机械手在某些应用中有所受限的不足。与刚性机械手相比,由智能材料驱动的柔性机械手具有灵活性好、体积小、质量轻、环境适应性好、噪声低等优点。但是,全面发展柔性机械手,尤其是在用智能柔性材料模仿软体动物触手方面,目前世界范围上的研究仍然处于初期阶段。此外,迄今为止,现有的柔性机械手不能完全像动物的触手一样感知并适应周围环境,再加上其结构柔性的存在、本身的非线性特性,使得柔性机械手是一个十分复杂的非线性系统,对其控制方面的问题有很大的实际应用价值。因此,柔性机械手还有很大的研究空间,在未来机械手领域的开发中,仿生柔性机械手将占有非常重要的地位。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于仿生应变传感器阵列感知的柔性机械手,其适用于一些质量小、体积 ...
【技术保护点】
1.一种基于仿生应变传感器阵列感知的柔性机械手,其特征在于:由液晶弹性体(1)、仿生应变传感器(2)、聚酰亚胺薄膜加热器(3)、弹性绝缘底板(4)、供电部分(5)、放大电路模块(6)、控制模块(7)构成,所述液晶弹性体(1)为手型结构,弹性绝缘底板(4)位于手心处,嵌套于液晶弹性体(1)中并在有压力时能形成形变;仿生应变传感器(2)组成的阵列粘贴在弹性绝缘底板(4)手心处;仿生应变传感器(2)与供电部分(5)连接,所述供电部分(5)为惠斯通电桥,位于手掌根部,每一个电桥里面都连接一个仿生应变传感器(2);供电部分(5)通过放大电路模块(6)与控制模块(7)连接;所述控制模块(7)固定在手掌背面;液晶弹性体(1)所有手指的第一指间关节、第二指间关节和掌指关节处分别嵌入聚酰亚胺薄膜加热器(3),所述的聚酰亚胺薄膜加热器(3)为柔性电路,可以随液晶弹性体(1)的弯曲而弯曲,每一片聚酰亚胺薄膜加热器(3)都与控制模块(7)相连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于仿生应变传感器阵列感知的柔性机械手,其特征在于:由液晶弹性体(1)、仿生应变传感器(2)、聚酰亚胺薄膜加热器(3)、弹性绝缘底板(4)、供电部分(5)、放大电路模块(6)、控制模块(7)构成,所述液晶弹性体(1)为手型结构,弹性绝缘底板(4)位于手心处,嵌套于液晶弹性体(1)中并在有压力时能形成形变;仿生应变传感器(2)组成的阵列粘贴在弹性绝缘底板(4)手心处;仿生应变传感器(2)与供电部分(5)连接,所述供电部分(5)为惠斯通电桥,位于手掌根部,每一个电桥里面都连接一个仿生应变传感器(2);供电部分(5)通过放大电路模块(6)与控制模块(7)连接;所述控制模块(7)固定在手掌背面;液晶弹性体(1)所有...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯涛,游子跃,刘富,韩志武,康冰,张俊秋,牛士超,刘云,王柯,赵宇峰,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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