电磁驱动柔性摆动关节制造技术

电磁驱动柔性摆动关节包括四个磁体。所述四个磁体，至少有两个为电磁体。所述四个磁体与薄弹簧钢片胶接成工字型；所述四个磁性体中的两个由第一橡胶管胶接，另两个由第二橡胶管胶接；所诉第一、第二橡胶管内分别装有第一柔性导磁体和第二柔性导磁体；所述第一、第二柔性导磁体处于相对自由状态，不做固定。本发明专利技术的优点：结构简单，易于小型化，拆装维护方便，动作灵活，具有较大的实施价值。

【技术实现步骤摘要】
电磁驱动柔性摆动关节
[0001 ] 本专利技术涉及一种电磁驱动柔性摆动关节，适用于机器人关节设计。
技术介绍
随着现代机器人技术的飞速发展，传统的机械人末端夹持机构已经无法满足机器人负责的操作任务，因此仿人机器灵巧手得到了广泛的关注。以人手为设计基础的机器人灵巧手，除了完成屈曲运动外，还要实现摆动。因此，摆动关节的设计，成为机器人灵巧手设计的关键技术之一。传统的设计思想是基于纯机械结构进行，以滑轮、钢索、链条等形式构成机械手的关节，主要缺点是需要外加传动机构，需要电机或者液压作为驱动，空间尺寸大，结构复杂，功率自重比小，控制困难，影响实施效果。也有提出气动摆动关节，如专利号是:200810122004.1，专利名称是基于气动柔性驱动器的侧摆关节，公开了一种气动侧摆关节，包括两个气动柔性驱动器，和一个可轴向伸缩的铰链，轴向可伸缩铰链由两个活动构件通过腰槽结构形成一个可伸缩的转动副；活动构件与气动柔性驱动器前后端盖连接，所述的两个气动柔性驱动器的轴线平行并垂直于铰链销轴轴线。还存在的缺点是:1、需要提高压缩气体，不利于携带及小型化设计；2、铰链结构位于关节结构的中间。在关节工作时，受到垂直摆动平面的力时，铰链处转矩偏大，使关节摆动困难，铰链处磨损加大。
技术实现思路
本专利技术要解决现有气动侧摆关节存在需要提供额压缩气体、压缩气体易泄露的问题，提供了一种动作灵活、安装方便、易于小型化设计、无需提供额外压缩气体的电磁驱动柔性摆动关节。 本专利技术的技术方案: 电磁驱动柔性摆动关节包括四个磁体，所述四个磁体，至少有两个为电磁体，其特征在于:所述四个磁体与薄弹簧钢片胶接成工字型，所述四个磁性体中的两个由第一橡胶管胶接，另两个由第二橡胶管胶接；所诉第一、第二橡胶管内分别装有第一柔性导磁体和第二柔性导磁体；所述第一、第二柔性导磁体处于相对自由状态，不做固定。 进一步，柔性导磁体由生橡胶和铁粉混合硫化而成。 进一步，所述四个磁体的控制导线、角度传感器紧贴所述薄弹簧钢片安装。 进一步，所述角度传感器为柔性传感器。 进一步，若所述电磁驱动柔性摆动关节只包含两个电磁体，则这两个电磁体不能和同一个所述橡胶管胶接。 本专利技术的工作原理:四个磁体中至少有两个为电磁体，本专利技术以四个均为电磁体为例说明。将四个电磁体通电，产生磁场，该磁场通过橡胶管中的柔性导磁体传播。通过改变四个电磁体中电流的方向，改变其磁极的方向，从而改变电磁体之间的作用力方向，从而改变第一、第二橡胶管的受力方向。当第一橡胶管受拉力，第一橡胶管及内部第一柔性导磁体被拉长。与此同时，第二橡胶管受压力，第二橡胶管及内部第二柔性导磁体被压缩时，关节沿薄弹簧钢片向左摆动。反之，当第一橡胶管受压力，第一橡胶管及内部第一柔性导磁体被压缩。与此同时，第二橡胶管受拉力，第二橡胶管及内部第二柔性导磁体被拉长时，关节沿薄弹簧钢片向右摆动。改变电磁体中电流大小，可改变关节摆动角度的大小。当断电或第一、第二橡胶管受到相同方向力时，关节恢复原状。该关节结构简单，易于小型化，拆装维护方便，动作灵活，具有较大的实施价值。 本专利技术的有益效果主要表现在:1、安装在机器人灵巧手上，模拟人手指关节的侧摆运动；2、关节由电磁控制，不需要额外的动力源；3、该关节具有极好的柔顺性，其易于控制；4、适用性好。 【附图说明】 图1是本专利技术的原始状态的结构示意图。 图2是本专利技术的原始状态的结构示意图分解视图。 【具体实施方式】 参照图1-2，电磁驱动柔性摆动关节，包括磁体1，磁体9，磁体5，磁体6 ;所述磁体1、所述磁体5分别与薄弹簧钢片4胶接；所述磁体9与所述磁体I胶接；所述磁体5与所述磁体6胶接；所述磁体I与所述磁体5通过第一橡胶管3胶接；所述磁体9与所述磁体6通过第二橡胶管7胶接；所述第一橡胶管3、第二橡胶管7内部分别装有第一柔性导磁体2、第二柔性导磁体8。 所述磁体I先与所述薄弹簧钢片4胶接，再与所述磁体9胶接。 所述磁体I与所述磁体9之间胶接层厚度大于所述薄弹簧钢片4厚度。 所述磁体5先与所述薄弹簧钢片4胶接，再与所述磁体6胶接。 所述磁体5与磁体6之间胶接层厚度大于所述薄弹簧钢片4厚度。 所述第一柔性导磁体2、第二柔性导磁体8由生橡胶与铁粉混合硫化而成。 所述第一柔性导磁体2、所述第二柔性导磁体8处于相对自由状态，不做固定。 本专利技术的工作原理:电磁驱动柔性摆动关节包括四个磁体,磁体I,磁体9，磁体5，磁体6。其中至少有两个磁体为电磁体，本专利技术以四个均为电磁体为例说明。将四个电磁体通电,产生磁场,该磁场通过橡胶管中的柔性导磁体传播。通过改变四个磁体中电流的方向，改变磁极的方向，从而改变磁体之间的作用力方向，从而改变第一橡胶管3、第二橡胶管7的受力方向。当磁体I与磁体5的磁场方向相反时,第一橡胶管3受拉力，第一橡胶管3及内部第一柔性导磁体2被拉长。与此同时，当磁体8与磁体6的磁场方向相同时,第二橡胶管7受压力，第二橡胶管7及内部第二柔性导磁体8被压缩时，关节沿薄弹簧钢片4向左摆动。反之，当磁体I与磁体5的磁场方向相同时，第一橡胶管3受压力，第一橡胶管3及内部第一柔性导磁体2被压缩。与此同时，当磁体8与磁体6的磁场方向相反时,第二橡胶管7受拉力，第二橡胶管7及内部第二柔性导磁体8被拉长时，关节沿薄弹簧钢片4向右摆动。改变电磁体电流大小，可改变关节摆动角度的大小。当断电或第一橡胶管3、第二橡胶管7受到相同方向力时，关节恢复原状。 本说明书实施例所述的内容仅仅是对专利技术构思的实现形式的列举，本专利技术的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本专利技术的保护范围也及于本领域技术人员根据本专利技术构思所能够想到的等同技术手段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
电磁驱动柔性摆动关节包括四个磁体。所述四个磁体，至少有两个为电磁体。所述四个磁体与薄弹簧钢片胶接成工字型；所述四个磁性体中的两个由第一橡胶管胶接，另两个由第二橡胶管胶接；所诉第一、第二橡胶管内分别装有第一柔性导磁体和第二柔性导磁体。

【技术特征摘要】
1.电磁驱动柔性摆动关节包括四个磁体。所述四个磁体，至少有两个为电磁体。所述四个磁体与薄弹簧钢片胶接成工字型；所述四个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵铁锋，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33