一種纖維收縮控制的仿生機械手臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及自動化控制領(lǐng)域，特指一種結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單的纖維收縮控制 的仿生機械手臂。
【背景技術(shù)】
[0002] 機械手臂能夠接受指令，精確的定位到三維空間上某一點進行工作，廣泛應(yīng)用于 半導(dǎo)體、制造、工業(yè)、醫(yī)療、軍事以及太空探索等領(lǐng)域；如圖1所示，傳統(tǒng)機械手臂傳動靠驅(qū) 動電機并通過減速裝置實現(xiàn)工作的，由于傳統(tǒng)的機械手臂結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，導(dǎo)致對電機以及 減速器的要求較高，增加了生產(chǎn)成本；面臨復(fù)雜任務(wù)時需要使用較多的關(guān)節(jié)，增加了控制難 度，為此，我們研發(fā)了一種結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單的纖維收縮控制的仿生機械手臂，從而提高 了生產(chǎn)效率，也降低了生產(chǎn)成本。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單的纖 維收縮控制的仿生機械手臂。
[0004] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種纖維收縮控制的仿生機械 手臂，包含上支架、下支架；所述上支架的上端設(shè)置有第一圓凸臺；所述下支架的上端設(shè)置 有第二圓凸臺；所述上支架的下端和下支架的上端呈鉸鏈連接，且第一圓凸臺和第二圓凸 臺之間圓周方向上豎直的設(shè)置有多根均勻且互相平行放置的纖維；所述每根纖維內(nèi)設(shè)置有 多組豎直間隔且水平放置的金屬薄片組；所述每組金屬薄片組內(nèi)設(shè)置有兩片豎直間隔且水 平放置的薄膜，且兩片薄膜之間設(shè)置有彈性絕緣材料；在工作時，通過給每組金屬薄片組內(nèi) 兩片薄膜上施加正負(fù)相反的電荷或同種電荷時會產(chǎn)生方向不同的庫倉力，通過庫倉力改變 每組金屬薄片組內(nèi)兩片薄膜的上下距離，從而控制每根纖維的伸縮尺寸，使手臂完成各種 期望動作。
[0005] 優(yōu)選的，所述上支架的下端設(shè)置有球體；所述下支架的上端中心設(shè)置有球形凹槽； 所述上支架下端的球體設(shè)置在下支架上端的球形凹槽內(nèi)呈球鉸鏈連接，且上支架可以繞著 下支架水平360度轉(zhuǎn)動。
[0006] 優(yōu)選的，所述相鄰的金屬薄片組之間設(shè)置有彈性絕緣材料；所述兩片薄膜同時平 面螺旋成截面呈梯形狀的金屬薄片組，增加了每組金屬薄片組內(nèi)兩片薄膜的受力面積。
[0007] 由于上述技術(shù)方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
[0008] 本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂通過給金屬薄片組內(nèi)兩片薄膜 上施加不同的電荷，控制各纖維的伸縮尺寸，使手臂能夠自然彎曲，完成各種期望動作，且 結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單、不存在電磁耦合和磨損、抗干擾、穩(wěn)定性好，從而提高了生產(chǎn)效率，也 降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0009] 下面結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明：
[0010] 附圖1為傳統(tǒng)機械臂傳動的流程圖；
[0011] 附圖2為本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂的剖視圖；
[0012] 附圖3為本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂的運動示意圖；
[0013] 附圖4為本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂中纖維通同種電荷時 的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014] 附圖5為本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂中纖維通正負(fù)相反的 電荷時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 附圖6為本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂中一組金屬薄片中兩 片薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 其中：1、上支架；2、下支架；3、纖維；4、金屬薄片組；5、薄膜。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。
[0018] 附圖2-5本實用新型所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂，包含上支架1和 下支架2 ;所述上支架1的上端設(shè)置有第一圓凸臺，下端設(shè)置有球體；所述下支架2的 上端設(shè)置有第二圓凸臺，且中心設(shè)置有球形凹槽；所述上支架1下端的球體設(shè)置在下 支架2上端的球形凹槽內(nèi)呈球鉸鏈連接，且上支架1可以繞著下支架2水平360度轉(zhuǎn) 動；所述第一圓凸臺和第二圓凸臺之間圓周方向上豎直的設(shè)置有多根均勻且互相平行 放置的纖維3 ;所述每根纖維3內(nèi)設(shè)置有多組豎直間隔且水平放置的金屬薄片組4 ;所 述相鄰的金屬薄片組4之間設(shè)置有彈性絕緣材料；所述每組金屬薄片組4內(nèi)設(shè)置有兩 片豎直間隔且水平放置的薄膜5 ;所述兩片薄膜5之間設(shè)置有彈性絕緣材料，防止通電 后每組金屬薄片組4被擊穿，且所述金屬薄片組4可以等效為一個平板電容，則有C=
【主權(quán)項】
1. 一種纖維收縮控制的仿生機械手臂，其特征在于：包含上支架、下支架；所述上支架 的上端設(shè)置有第一圓凸臺；所述下支架的上端設(shè)置有第二圓凸臺；所述上支架的下端和下 支架的上端呈鉸鏈連接，且第一圓凸臺和第二圓凸臺之間圓周方向上豎直的設(shè)置有多根均 勻且互相平行放置的纖維；所述每根纖維內(nèi)設(shè)置有多組豎直間隔且水平放置的金屬薄片 組；所述每組金屬薄片組內(nèi)設(shè)置有兩片豎直間隔且水平放置的薄膜，且兩片薄膜之間設(shè)置 有彈性絕緣材料；在工作時，通過給每組金屬薄片組內(nèi)兩片薄膜上施加正負(fù)相反的電荷或 同種電荷時會產(chǎn)生方向不同的庫倉力，通過庫倉力改變每組金屬薄片組內(nèi)兩片薄膜的上下 距離，從而控制每根纖維的伸縮尺寸，使手臂完成各種期望動作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂，其特征在于：所述上支架的 下端設(shè)置有球體；所述下支架的上端中心設(shè)置有球形凹槽；所述上支架下端的球體設(shè)置在 下支架上端的球形凹槽內(nèi)呈球鉸鏈連接，且上支架可以繞著下支架水平360度轉(zhuǎn)動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維收縮控制的仿生機械手臂，其特征在于：所述相鄰的金 屬薄片組之間設(shè)置有彈性絕緣材料；所述兩片薄膜同時平面螺旋成截面呈梯形狀的金屬薄 片組，增加了每組金屬薄片組內(nèi)兩片薄膜的受力面積。
【專利摘要】本實用新型涉及一種纖維收縮控制的仿生機械手臂，包含上支架、下支架；所述上支架的上端設(shè)置有第一圓凸臺；所述下支架的上端設(shè)置有第二圓凸臺；所述上支架的下端和下支架的上端呈鉸鏈連接，且第一圓凸臺和第二圓凸臺之間圓周方向上豎直的設(shè)置有多根均勻且互相平行放置的纖維；所述每根纖維內(nèi)設(shè)置有多組豎直間隔且水平放置的金屬薄片組；所述每組金屬薄片組內(nèi)設(shè)置有兩片豎直間隔且水平放置的薄膜，且兩片薄膜之間設(shè)置有彈性絕緣材料；本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單、不存在電磁耦合和磨損、抗干擾、穩(wěn)定性好，從而提高了生產(chǎn)效率，也降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】B25J17-00, B25J18-06, B25J13-00
【公開號】CN204566158
【申請?zhí)枴緾N201520152409
【發(fā)明人】左昱昱, 莊曉琴
【申請人】蘇州市恒加新精密機械科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月18日