[发明专利]基于导电流体的驱动装置、方法及机械臂

说明书

本公开提供了一种基于导电流体的驱动装置，包括：导电流体回路系统，包括导电流体储备箱，所述导电流体储备箱具有导电流体出口和入口，用于储备和回收导电流体；活塞液压缸，包括缸体与活塞，并且活塞液压缸内具有导电流体，所述活塞液压缸与所述导电流体回路系统连接，构成导电流体循环系统；电磁场系统，包括设置在缸体两侧的电极，以及设置在另外两侧的电磁铁，其中，电极贴合在活塞液压缸缸体的两侧，形成一个均匀恒定且可调节的电场；电磁铁，包括N极和S极，将N极和S极置于缸体外另外两侧相对，垂直于电场放置，用于产生垂直于电场的均匀磁场。该导电流体的驱动装置简化传统的机械臂驱动方式，使机械传动更为高效和简洁。

技术领域

本公开涉及机器人机械臂关节驱动领域，尤其涉及一种利用导电流体进行驱动的装置与方法及机械臂。

背景技术

在制造业飞速发展的今天，机器人在制造工业中变得必不可少。其中，工业机械手是能够模仿人手部的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统、及位置检测装置等组成。其驱动系统主要是驱动执行机构运作的动力机构，一般的驱动方式包括液压驱动、气压驱动、机械传动和电力驱动四种形式。传统的机械驱动方式中需要众多传动和减速，而液压驱动需要繁杂的液压泵和电磁阀。为了和简化传统的机械臂驱动方式，使机械传动更为高效和简洁，需要一种新的机械臂驱动方式。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种基于导电流体的驱动装置、方法及机械臂，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种基于导电流体的驱动装置，包括：

导电流体回路系统，包括导电流体储备箱，所述导电流体储备箱具有导电流体出口和入口，用于储备和回收导电流体；

活塞液压缸，包括缸体与活塞，并且活塞液压缸内具有导电流体，所述活塞液压缸与所述导电流体回路系统连接，构成导电流体循环系统；

电磁场系统，包括设置在缸体两侧的电极，以及设置在另外两侧的电磁铁，其中，

电极贴合在活塞液压缸缸体的两侧，形成一个均匀恒定且可调节的电场；

电磁铁，包括N极和S极，将N极和S极置于缸体外另外两侧相对，垂直于电场放置，用于产生垂直于电场的均匀磁场。

在本公开一些实施例中，所述活塞液压缸缸体下部开口，在推送进程，由于缸体空间变大，导电流体从开口处补充；在回转进程，活塞退回，导电流体从开口处被挤压出去。

在本公开一些实施例中，所述电极为方形圆弧形状，弧形曲率与缸体一致，能够完全与缸体粘合，电极圆弧对应的中心角为90°，且对称布置，缸体上下两侧留空以供活塞运作；

电磁铁宽度大于缸体的外尺寸，保证液体缸完全处于均匀磁场下。

在本公开一些实施例中，所述电极连接电流控制器与电源形成回路，通过电流控制器控制施加在电极两端的电流大小。

在本公开一些实施例中，所述电极采用的材料为强导电性金属；

所述导电流体采用常温下易流动或为液体的液态金属、磁流体、纳米导电液或纳米金属球粉；

所述活塞液压缸缸体内壁使用绝缘材质，活塞与缸体之间采用密闭橡胶进行封闭化处理。

在本公开一些实施例中，所述导电流体回路系统还包括：

过滤器，包括第一过滤器和第二过滤器，分别连接导电流体储备箱的出口和进口，用于过滤导电流体介质中的杂质；