一种由SMA-MRF智能材料驱动的变刚度柔性执行器制造技术

本发明专利技术属于软体机器人技术领域，公开了一种由SMA‑MRF智能材料驱动的变刚度柔性执行器，包括上下对应设置的上端组件和下端组件，上端组件和下端组件之间设置有弹性体皮囊，弹性体皮囊内设置有驱动组件；驱动组件包括沿弹性体皮囊布置的磁流变液腔和驱动元件腔，磁流变液腔和驱动元件腔的两端分别与上端组件和下端组件固接；磁流变液腔沿弹性体皮囊的中心布置，驱动元件腔环绕磁流变液腔设置；驱动元件腔包括若干环形等间距布置的形状记忆合金弹簧。本发明专利技术采用多种驱动形式，只需要控制不同输入电流大小，即可实现不同程度和不同方向的弯曲效果，极大地简化了该柔性执行器的控制难度，操作简单，使用灵活且结构简单，加工制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软体机器人，尤其涉及一种由sma-mrf智能材料驱动的变刚度柔性执行器。

技术介绍

1、软体机器人相对于传统刚性机器人采用柔性材料作为支撑，具有更多的自由度和更高的柔韧性，能够实现更灵活的弯曲性能，对复杂的工作空间具有更好的适应能力，可以广泛应用于管道检测、灾难救护、环境监测和勘探以及太空探索等等领域。此外，软体机器人相较于传统刚性机器人具有体积小、质量轻、噪声低等优势，也可以应用于医学手术、辅助康复治疗和生产制造等等领域。因此，软体机器人的优势在于其与人类和环境的亲和性更强，能够在复杂和动态的环境中执行任务，因此在未来的各种应用场景中有着更广阔的发展前景。

2、软体机器人运动的动态性能和驱动性能很大程度上取决于柔性执行器的设计，随着柔性执行器的发展其驱动方式大致可以分为：电机驱动、流体驱动、绳索驱动、智能材料驱动等。由于目前柔性执行器驱动方式大多是电机驱动、流体驱动和绳索驱动，但这些驱动方式都需要外部装置提供驱动力和外置传感器，这样就导致柔性执行器重量和体积增大且灵活度降低。近年来新型智能材料和3d打印技术的快速发展，使得柔性执本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种由SMA-MRF智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：包括上下对应设置的上端组件和下端组件，所述上端组件和所述下端组件之间设置有弹性体皮囊(3)，所述弹性体皮囊(3)内设置有驱动组件；

2.根据权利要求1所述的由SMA-MRF智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：所述驱动元件腔包括设置在所述上端组件和所述下端组件之间的第一SMA腔室(12)、第二SMA腔室(13)和第三SMA腔室(14)，所述第一SMA腔室(12)、所述第二SMA腔室(13)和所述第三SMA腔室(14)等间距环绕在所述磁流变液腔(7)的四周并沿所述弹性体皮囊(3)长度方向设置。

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【技术特征摘要】

1.一种由sma-mrf智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：包括上下对应设置的上端组件和下端组件，所述上端组件和所述下端组件之间设置有弹性体皮囊(3)，所述弹性体皮囊(3)内设置有驱动组件；

2.根据权利要求1所述的由sma-mrf智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：所述驱动元件腔包括设置在所述上端组件和所述下端组件之间的第一sma腔室(12)、第二sma腔室(13)和第三sma腔室(14)，所述第一sma腔室(12)、所述第二sma腔室(13)和所述第三sma腔室(14)等间距环绕在所述磁流变液腔(7)的四周并沿所述弹性体皮囊(3)长度方向设置。

3.根据权利要求2所述的由sma-mrf智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：所述上端组件和所述下端组件上分别开设有若干上下对应设置的通孔(15)，所述第一sma腔室(12)、所述第二sma腔室(13)和所述第三sma腔室(14)的两端分别与对应设置的通孔(15)对应并密封连通。

4.根据权利要求2所述的由sma-mrf智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：所述上端组件和所述下端组件的相对面分别设置有线圈保持腔室(10)，所述磁流变液腔(7)的两端分别密封设置有径向密封槽(11)，所述径向密封槽(11)套设固定在所述线圈保持腔室(10)并密封设置。

5.根据权利要求4所述的由sma-mrf智能材料驱动的变刚度柔性执行器，其特征在于：所述线圈保持腔室(10)内设置有电磁线圈绕组(9)，所述电磁线圈绕组(9)的线路引出所述上端组件和所述下端组件。

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【专利技术属性】
技术研发人员：聂松林，洪睿东，纪辉，霍林峰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：

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