磁流变智能皮肤.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102756377102756377B(45)授权公告日2014.11.12(21)申请号201210270174.0(22)申请日2012.08.01(73)专利权人谭晓婧地址400084重庆市大渡口区新山村8号附76号(72)发明人谭和平谢宁刘强谭晓婧(51)Int.Cl.B25J15/12(2006.01)(56)对比文件CN202726929U,2013.02.13,权利要求1-3.CN1490127A,2004.04.21,全文.CN1799784A,2006.07.12,全文.SU1798181A1,1993.02.28,全文.JPH07328979A,1995.12.19,全文.审查员陈琛权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图8页附图8页(54)发明名称磁流变智能皮肤(57)摘要本发明公开了一种磁流变智能皮肤，其包括工作单元、平垫，其中的工作单元由圆筒、底板、孔板、球壳、气囊以及励磁线圈或电磁铁构成，球壳固定在圆筒的上端，底板固定在圆筒的下端，气囊固定在圆筒下端的底板上，孔板固定在球壳与气囊之间的圆筒内，励磁线圈或电磁铁固定在圆筒的外圆周上，在圆筒内充满了磁流变液，平垫由高分子弹性材料构成，在平垫的一个平面上分布有多个平底盲孔，平垫的厚度大于圆筒的长度，多个工作单元被固定在平垫的多个平底盲孔内。CN102756377BCN1027563BCN102756377B权利要求书1/1页1.一种磁流变智能皮肤，其包括工作单元和平垫，其特征在于：所述工作单元由圆筒、底板、孔板、球壳、气囊以及励磁线圈或电磁铁构成，球壳固定在圆筒的上端，底板固定在圆筒的下端，气囊固定在圆筒下端的底板上，孔板固定在球壳与气囊之间的圆筒内，励磁线圈或电磁铁固定在圆筒的外圆周上，球壳由高分子弹性材料构成，圆筒、底板和孔板由不导磁材料构成，在圆筒内充满了磁流变液；所述平垫由高分子弹性材料构成，在平垫的一个平面上分布有多个平底盲孔，平垫的厚度大于圆筒的长度，多个工作单元被固定在平垫的多个平底盲孔内；所述气囊内充有一定压力的气体；所述孔板的中部至少有一个通孔。2CN102756377B说明书1/3页磁流变智能皮肤技术领域[0001]本发明属于一种机器人皮肤，具体涉及一种磁流变智能皮肤。背景技术[0002]我们知道机器人的手是用于抓取不同物体的，因此，对机器人的手部皮肤应当具有可调整的摩擦力，以适应其抓取不同物体的要求，但现有的机器人皮肤通常采用多种材料和多层结构制成，如：中国专利申请号为：201010609734.1的“一种机器人皮肤”，尽管这类机器人皮肤用于机器人的身体部分还是比较有效的，若用于机器人的手部则因其摩擦力不可调整而难以适应抓取不同物体的要求。发明内容[0003]为了克服现有机器人皮肤用于机器人的手部的不足，本发明提出了一种磁流变智能皮肤。[0004]本发明的技术方案如下：一种磁流变智能皮肤，其包括工作单元和平垫，其中：工作单元由圆筒、底板、孔板、球壳、气囊以及励磁线圈或电磁铁构成，球壳固定在圆筒的上端，底板固定在圆筒的下端，气囊固定在圆筒下端的底板上，孔板固定在球壳与气囊之间的圆筒内，励磁线圈或电磁铁固定在圆筒的外圆周上，球壳由高分子弹性材料构成，圆筒、底板和孔板由不导磁材料构成，在圆筒内充满了磁流变液；平垫由高分子弹性材料构成，在平垫的一个平面上分布有多个平底盲孔，平垫的厚度大于圆筒的长度，多个工作单元被固定在平垫的多个平底盲孔内，在气囊内充有一定压力的气体，在孔板的中部至少有一个通孔。[0005]本发明的功能是这样实现的：在工作单元的圆筒内固定有一个孔板时，圆筒内的磁流变液被孔板分隔成上、下两部分，当圆筒外圆周上的励磁线圈或电磁铁没有通入电流（或通入较小的电流），通过圆筒内磁流变液的电磁场强度为零（或电磁场强度较低），此时圆筒内的磁流变液为液态（或粘度较低），液态（或粘度较低）的磁流变液可顺利地通过孔板中部的通孔在圆筒内的上、下流动，当圆筒外圆周上的励磁线圈或电磁铁通入电流后，使圆筒内磁流变液的电磁场强度较大时，在该电磁场的作用下使圆筒内的磁流变液的粘度较大而呈半固化状态，使孔板两端的磁流变液因孔板的分隔而不能上、下流动，使圆筒内“固化”后的磁流变液在孔板的两端各自保持着当前的状态。[0006]当多个工作单元固定在平垫的多个平底盲孔内并形成了磁流变智能皮肤后，在磁流变智能皮肤的表面就形成了多个球状凸起，将磁流变智能皮肤固定在机器人手部的表面后，当机器手上磁流变智能皮肤的各工作单元的圆筒外圆周上的励磁线圈或电磁铁没有通入电流时，各工作单元的圆筒内的磁流变液呈液态，此时机器手开始抓拿物体，被抓物体的外形与磁流变智能皮肤上的球状凸起