[发明专利]一种具有自感知功能的仿生磁控柔性抓手装置

权利要求书

1.一种具有自感知功能的仿生磁控柔性抓手装置，其特征在于，包括：感知动作组件、磁场产生组件、采集控制模块及电源装置；所述感知动作组件由柔性手指与固定部件构成，所述的柔性手指，包括感知组件与动作组件两部分，其中感知部分由压敏与应变敏感材料共同构成，动作组件部分由硬磁颗粒构成，通过分层、嵌入在内的方式共同添加进基体中，采用一体成型技术构成感知动作组件；固定部件包括固定螺栓与夹具，用于固定柔性手指；所述磁场产生装置由铁芯、线圈和导磁外壳构成，磁场产生装置用于产生磁场驱动动作组件，磁场产生装置与感知动作组件相连接，采集控制模块用于提供传感采集、数据处理、磁场控制，所述电源装置用于对采集控制模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种具有自感知功能的仿生磁控柔性抓手装置，其特征在于，所述感知动作组件包括夹具(5)、柔性手指(6)、柔性手指压阻感应部分(601)、柔性手指应变感应部分(602)、柔性手指外层(603)以及固定螺栓(7)，固定螺栓(7)包括螺栓Ⅰ(701)-螺栓Ⅴ(705)，螺栓Ⅰ(701)用于固定导磁外壳的顶盖和套筒，螺栓Ⅱ(702)用于固定铁芯，螺栓Ⅲ(703)用于固定铝制骨架；夹具(5)通过螺栓Ⅳ(704)固定在磁场产生组件内的导磁外壳(3)下方，并利用螺栓Ⅴ(705)调节松紧程度以固定柔性手指(6)，柔性手指(6)通过螺栓Ⅴ(705)与夹具(5)相连接，柔性手指应变感应部分(601)设置于导磁外壳(3)下方，柔性手指压阻感应部分(602)设置在柔性手指应变感应部分(601)下方。

3.根据权利要求2所述的一种具有自感知功能的仿生磁控柔性抓手装置，其特征在于，所述柔性手指(6)由具有压阻与应变感应、磁控形变和摩擦的聚合物材料构成，柔细手指外层(603)设置于柔性手指压阻感应部分(601)及柔性手指应变感应部分(602)的外表面，柔细手指外层(603)通过加入硬磁颗粒，在磁场作用下受力，发生形变，实现物体抓握。柔性手指压阻感应部分(602)通过加入压力敏感材料感应柔性手指与被抓取物体之间的接触力，柔性手指应变感应部分(601)通过在制备柔性手指的过程中贴合一层弯曲应变敏感材料，在抓取物体发生形变的过程中，感知柔性手指的形变过程。

4.根据权利要求2所述的一种具有自感知功能的仿生磁控柔性抓手装置，其特征在于，所述磁场产生组件包括导电线圈(1)、铝制骨架(2)、铁磁材料构成的导磁外壳(3)及小型铁芯(4)，导磁外壳(3)包括顶盖(301)和套筒(302)，导电线圈(1)缠绕在铝制骨架(2)上，小型铁芯(4)呈圆柱状，固定在铝制骨架(2)中心处，再将其一起放置于导磁套筒(302)内安装顶盖(301)。

5.根据权利要求2所述的一种具有自感知功能的仿生磁控柔性抓手装置，其特征在于，所述感知动作组件中的柔性手指(6)在磁场产生装置的作用下，柔性手指(6)表面的硬磁颗粒可以直接受到磁场的作用，形成一定的突起，其表面粗糙度发生改变，实现摩擦力调控，辅助抓取物品，同时磁场会改变智能柔性抓手的模量与弯曲应变程度，结合感知数据，即可实现精准调控。