热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手制造技术

本实用新型专利技术公开了几种不同类型的热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，均包括：若干个热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指、热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌；其中，热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指采用热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体单侧驱动器、热膨胀流体与电控加热材料复合非异形腔体单侧驱动器、热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体双侧驱动器、热膨胀流体与电控加热材料复合非异形腔体双侧驱动器。本实用新型专利技术采用热膨胀流体复合非异形腔体，结合热膨胀流体控制阀对热膨胀流体中部分物质的单向流动的调控，能够提高软体手指的抓握物品刚度。

Thermal expansion fluid compound non special cavity driven robot soft hand

【技术实现步骤摘要】
热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手
本技术属于人工智能、机器人及机器人末端执行器领域，更具体地涉及一种热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手。
技术介绍
机器人与人工智能技术得到了快速发展，机器人与人工智能技术的应用已经从工业领域逐渐延伸到农业、康复医疗、娱乐服务业等领域中，因此人们希望机器人的末端执行器能够更加灵活，更能适用各种多变的操作对象，并对机器人驱动系统也相应地有更高的要求。无论是工业机器人、农业机器人，还是康复机器人，其末端执行器往往是直接接触物件的重要执行部件，其结构和驱动控制的灵活性、可控性直接关系到整体机器人的工作效果。目前，在机器人末端执行器(机械手)的设计过程当中，模拟人手的结构与功能，设计出具有多手指、多关节的多自由度灵巧手。在机械手驱动控制系统方面，传统的驱动控制技术是以电机驱动的方式控制机械手，其具有简单、易实现、驱动控制精度较高的优点，使其应用于传统机器人的驱动控制中。但是，电机驱动刚性结构的控制方式存在的缺点为：运动形式较单一、缺乏灵活性，这些问题限制了机器人灵巧手的进一步应用，使其无法在工农业生产过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，包括：若干个热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指、热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指与热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌相连接；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指采用热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体单侧驱动器；所述热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体单侧驱动器包括：热膨胀流体、形状记忆合金、非异形腔体、绝热弹性层、热膨胀流体通道、热膨胀流体控制阀、弹性基体、导热层、弹性复位层、传感器、纤维纱线限制层；所述非异形腔体根据多种抓握功能的需要，采...

【技术特征摘要】
1.一种热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，包括：若干个热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指、热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指与热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌相连接；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指采用热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体单侧驱动器；所述热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体单侧驱动器包括：热膨胀流体、形状记忆合金、非异形腔体、绝热弹性层、热膨胀流体通道、热膨胀流体控制阀、弹性基体、导热层、弹性复位层、传感器、纤维纱线限制层；所述非异形腔体根据多种抓握功能的需要，采用相同壁厚或相同材料的单腔体，或采用相同形态的多腔体，或采用相同壁厚的多腔体，或采用相同材料的多腔体；所述非异形腔体的侧面或四周嵌埋有导热层；所述导热层与嵌埋的形状记忆合金相连接，其外侧装配有绝热弹性层；所述绝热弹性层的外侧及四周为弹性基体；所述弹性复位层和传感器均嵌埋入弹性基体、热膨胀流体通道或非异形腔体中；所述热膨胀流体控制阀装配在热膨胀流体通道中；所述弹性基体的外侧有纤维纱线限制层；所述非异形腔体与热膨胀流体通道相连通，并装配有热膨胀流体；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌中装配有：热膨胀流体存储与电控加热调控室、电源与器件电路和智能控制器；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指中的非异形腔体通过装配有热膨胀流体控制阀的热膨胀流体通道与热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌中的热膨胀流体存储与电控加热调控室相连接；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指中的形状记忆合金与所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌中的电源与器件电路相连接；所述膨胀流体控制阀、形状记忆合金、电源与器件电路、传感器、热膨胀流体存储与电控加热调控室均与智能控制器相连接；所述膨胀流体控制阀、形状记忆合金、电源与器件电路、热膨胀流体存储与电控加热调控室均由智能控制器控制；所述智能控制器发出工作指令；所述热膨胀流体存储与电控加热调控室接收到所述工作指令后对热膨胀流体进行加热，所述热膨胀流体升温发生热膨胀效应，使热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体单侧驱动器产生单侧弯曲驱动功能；所述电源与器件电路接收到所述工作指令后向形状记忆合金提供工作电流，所述形状记忆合金升温后发生形状记忆效应，产生协同叠加单侧弯曲增强驱动功能。


2.根据权利要求1所述的热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，所述形状记忆合金包括形状记忆合金丝、形状记忆合金片、形状记忆合金块、形状记忆合金丝编织网、形状记忆合金丝阵列、形状记忆合金片阵列、形状记忆合金块阵列。


3.根据权利要求1所述的热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，所述热膨胀流体包括：导热膨胀混合流体、热膨胀液体、热膨胀气体；所述导热膨胀混合流体包括：热膨胀纳微胶囊流体、热膨胀类流体、热膨胀复合物质流体；所述热膨胀纳微胶囊流体包括：热膨胀纳米胶囊流体、热膨胀微米胶囊流体；所述热膨胀纳米胶囊流体包括：热膨胀纳米胶囊、导热流体；所述导热流体包括：导热气体、导热液体；所述热膨胀类流体包括：气体与热膨胀微粒的混合物；所述传感器包括：角度传感器、力度传感器、温度传感器、热膨胀流体流量传感器；所述弹性基体包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶、硅橡胶材料、橡胶材料、硅胶材料、尼龙材料、人造橡胶、高分子弹性材料、弹性水凝胶；所述弹性复位层包括：弹性复位板；所述纤维纱线限制层包括：碳纳米管纤维纱线缠绕层、无机纤维纱线缠绕层、有机纤维纱线缠绕层、复合纤维纱线缠绕层。


4.一种热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，包括：若干个热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指、热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指与热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌相连接；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指采用热膨胀流体与电控加热材料复合非异形腔体单侧驱动器；所述热膨胀流体与电控加热材料复合非异形腔体单侧驱动器包括：热膨胀流体、电控加热材料、非异形腔体、绝热弹性层、热膨胀流体通道、热膨胀流体控制阀、弹性基体、导热层、弹性复位层、传感器、纤维纱线限制层；所述非异形腔体根据多种抓握功能的需要，采用相同壁厚或相同材料的单腔体，或采用相同形态的多腔体，或采用相同壁厚的多腔体，或采用相同材料的多腔体；所述非异形腔体的侧面或四周嵌埋有导热层；所述导热层与嵌埋的电控加热材料相连接，其外侧装配有绝热弹性层；所述绝热弹性层的外侧及四周为弹性基体；所述弹性复位层和传感器均嵌埋入弹性基体、热膨胀流体通道或非异形腔体中；所述热膨胀流体控制阀装配在热膨胀流体通道中；所述弹性基体的外侧有纤维纱线限制层；所述非异形腔体与热膨胀流体通道相连通，并装配有热膨胀流体；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌中装配有：热膨胀流体存储与电控加热调控室、电源与器件电路和智能控制器；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指中的非异形腔体通过装配有热膨胀流体控制阀的热膨胀流体通道与热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌中的热膨胀流体存储与电控加热调控室相连接；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指中的电控加热材料与所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌中的电源与器件电路相连接；所述热膨胀流体控制阀、电控加热材料、电源与器件电路、传感器、热膨胀流体存储与电控加热调控室均与智能控制器相连接；所述热膨胀流体控制阀、电控加热材料、电源与器件电路、热膨胀流体存储与电控加热调控室均由智能控制器控制；所述智能控制器发出工作指令；所述热膨胀流体存储与电控加热调控室接收到所述工作指令后对热膨胀流体进行加热；所述电源与器件电路接收到所述工作指令后向电控加热材料提供工作电流；所述电控加热材料升温后将热量传递给热膨胀流体，所述热膨胀流体升温发生热膨胀效应，使热膨胀流体与电控加热材料复合非异形腔体单侧驱动器产生单侧弯曲驱动功能。


5.根据权利要求4所述的热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，所述电控加热材料包括：电控加热材料丝、电控加热材料片、电控加热材料块、电控加热材料丝编织网、电控加热材料丝阵列、电控加热材料片阵列、电控加热材料块阵列。


6.根据权利要求4所述的热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，所述热膨胀流体包括：导热膨胀混合流体、热膨胀液体、热膨胀气体；所述导热膨胀混合流体包括：热膨胀纳微胶囊流体、热膨胀类流体、热膨胀复合物质流体；所述热膨胀纳微胶囊流体包括：热膨胀纳米胶囊流体、热膨胀微米胶囊流体；所述热膨胀纳米胶囊流体包括：热膨胀纳米胶囊、导热流体；所述导热流体包括：导热气体、导热液体；所述热膨胀类流体包括：气体与热膨胀微粒的混合物；所述传感器包括：角度传感器、力度传感器、温度传感器、热膨胀流体流量传感器；所述弹性基体包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶、硅橡胶材料、橡胶材料、硅胶材料、尼龙材料、人造橡胶、高分子弹性材料、弹性水凝胶；所述弹性复位层包括：弹性复位板；所述纤维纱线限制层包括：碳纳米管纤维纱线缠绕层、无机纤维纱线缠绕层、有机纤维纱线缠绕层、复合纤维纱线缠绕层。


7.一种热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手，其特征在于，包括：若干个热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指、热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指与热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人手掌相连接；所述热膨胀流体复合非异形腔体驱动型机器人软体手指采用热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体双侧驱动器；所述热膨胀流体与形状记忆合金复合非异形腔体双侧驱动器包括：上面结构、中间层、下面结构；所述上面结构包括：上面热膨胀流体、上面形状记忆合金、上面非异形腔体、上面绝热弹性层、上面热膨胀流体通道、上面热膨胀流体控制阀、上面弹性基体、上面导热层、上面传感器、上面纤维纱线限制层；所述中间层为中间弹性复位层；所述下面结构包括：下面热膨胀流体、下面形状记忆合金、下面非异形腔体、下面绝热弹性层、下面热膨胀流体通道、下面热膨胀流体控制阀、下面弹性基体、下面导热层、下面传感器、下面纤维纱线限制层；所述上面非异形腔体和下面异性腔体根据多种抓握功能的需要，采用相同壁厚或相同材料的单腔体，或采用相同形态的多腔体，或采用相同壁厚的多腔体，或采用相同材料的多腔体；所述上面结构中的上面非异形腔体侧面或四周嵌埋有上面导热层；所述上面导热层与嵌埋的上面形状记忆合金相连接，其外侧装配有上面绝热弹性层；所述上面绝热弹性层的外侧及四周为上面弹性基体；所述上面弹性基体的外侧有上面纤维纱线限制层；所述上面传感器嵌埋入上面弹性基体、上面热膨胀流体通道或上面非异形腔体中；所述上面热膨胀流体控制阀装配在上面热膨胀流体通道中；所述上面非异形腔体与上面热膨胀流体通道相连通，并装配有上面热膨胀流体；所述下面结构中的下面非异形腔体的侧面或四周嵌埋有下面导热层；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁曦明，袁一楠，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北;42