[实用新型]基于形状记忆合金柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手

权利要求书

1.一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述仿人灵巧手由五个不同尺寸SMA柔性智能数字复合结构、柔性包裹材料组成，每个SMA-柔性智能数字复合结构的尺寸均对应人手的一个手指及其掌骨，所述SMA柔体智能复合结构有两段组成，一段是刚性结构，仿照人手的掌骨结构；另一段是柔性变形结构，仿照人手的手指部分，所述SMA柔体智能数字复合结构由3D掌骨、智能数字驱动骨架、弹性薄板及柔性包裹材料组成，能够实现自反馈控制与数字化的弯曲运动，所述数字化弯曲运动是在SMA柔性智能数字复合结构中，SMA丝有多组且每组均能够独立工作；通过加热不同数量的SMA丝，能够实现SMA柔性智能数字复合结构的不同幅度和不同力度的输出，定位板中间有若干SMA丝定位孔，另一方面，定位板也被用于连接SMA柔体智能数字复合结构和3D掌骨。

2.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述仿人灵巧手不仅在外形上与人手仿真度高，其内部结构设计也源于对人手的手骨、肌肉及关节的仿生研究；仿人灵巧手的外形尺寸完全与人手尺寸、外形一致。

3.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述柔性仿人灵巧手是一种融合了形状记忆合金智能材料、3D扫描和3D打印、模型浇铸和智能数字式反馈控制的结构，柔性仿人灵巧手的外形与人手完全一致，表面柔软安全性高，通过数字化及自反馈控制可实现抓握幅度、力的控制，此外，采用多层SMA丝驱动及分布式布置SMA丝，柔性仿人灵巧手可实现可控动作输出。

4.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：柔性仿人灵巧手的外形、内部运动关节位置与人手一致，仿人灵巧手制作采用基于高仿真手模的模型浇铸法，将SMA柔性智能数字复合结构嵌入到成型的仿人灵巧手中。

5.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述仿人灵巧手中共有五个不同尺寸的SMA柔性智能数字复合结构，它们的尺寸分别模仿人手的五个手指及它们的掌骨结构，且它们的布置方法同样是基于对人手的仿生学研究。

6.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述SMA柔性智能数字结构是一种刚柔复合的分层结构，SMA丝贯穿整个结构中，弹性板在柔性指段和掌骨段均存在，SMA丝分层位置通过PCB板中的定位孔实现。

7.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述SMA柔体智能数字复合结构由3D掌骨、智能数字驱动骨架、弹性薄板及柔性包裹材料组成，能够实现数字化的弯曲运动。

8.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述3D掌骨是一种仿人手掌骨的刚性结构，可由3D打印技术加工出与人手掌骨一致的形状。

9.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金(SMA)柔体智能数字复合结构的仿人灵巧手，其特征在于：所述智能数字驱动骨架由SMA丝和定位板组成，SMA丝平行布置在两块定位板之间，所述定位板是一种包含导通电路的PCB板；

所述数字化弯曲运动是通过控制SMA-柔体智能数字复合结构中的智能数字驱动骨架的SMA丝不同加热组合实现。