[发明专利]一种用于寒冷环境的柔性机械手

权利要求书

1.一种用于寒冷环境的柔性机械手，其特征在于，包括五根手指和一个手掌，所述手指和所述手掌分布在同一个平面，其中，

所述手指包括扩展区、非扩展区和固定区；所述扩展区为长方体，沿所述长方体的最长边等距设置多个凹槽，形成梳齿形状，每个梳齿内部设置空腔，在所述空腔内安装密封管；所述非扩展区为与所述扩展区相配合的表面设置凹槽的薄板；所述固定区为与所述扩展区、所述非扩展区和所述手掌相配合的设置通气孔的薄板；所述固定区的通气孔、所述非扩展区的凹槽、所述扩展区的空腔三者相通，流体能够在手指内部流动，通过密封管对手指进行充气或充入液体实现手指的弯曲，放气或抽出液体实现手指的伸张，通过对五根手指的协调充放气体或充入、抽出液体，实现柔性机械手的弯曲和伸张；

所述手掌由上壳体和下壳体组装形成，内部中空，并与五根手指相配合安装形成柔性机械手；

所述手指和手掌均由凝固温度和透光度可调的丙烯酰胺类凝胶冰雪材料制成，所述凝固温度和透光度可调的丙烯酰胺类凝胶冰雪材料由丙烯酰胺类聚合单体、交联剂、引发剂、催化剂、无机盐和水制成，其质量比为5～25:0.02～0.1:0.01～0.2:0.001～0.02:0.1～30:100；

所述手指的非扩展区由聚二甲基硅氧烷制成，所述手掌和手指的固定区由环氧树脂、金属材料或陶瓷材料制成；所述手指和手掌分别通过模具浇筑成型、3D打印立体成型或粘结组装成型。

2.一种用于寒冷环境的柔性机械手，其特征在于，包括五根手指和一个手掌，所述手指和所述手掌分布在同一个平面，其中，

所述手指包括扩展区、非扩展区和固定区；所述扩展区为长方体，沿所述长方体的最长边等距设置多个凹槽，形成梳齿形状，每个梳齿内部设置空腔，在所述空腔内安装密封管；所述非扩展区为与所述扩展区相配合的表面设置凹槽的薄板；所述固定区为与所述扩展区、所述非扩展区和所述手掌相配合的设置通气孔的薄板；所述固定区的通气孔、所述非扩展区的凹槽、所述扩展区的空腔三者相通，流体能够在手指内部流动，通过密封管对手指进行充气或充入液体实现手指的弯曲，放气或抽出液体实现手指的伸张，通过对五根手指的协调充放气体或充入、抽出液体，实现柔性机械手的弯曲和伸张；

所述手掌由上壳体和下壳体组装形成，内部中空，并与五根手指相配合安装形成柔性机械手；

所述手指和手掌均由双组元混合凝胶冰雪材料制成，所述双组元混合凝胶冰雪材料通过将质量分数为0.5～3wt％的海藻酸钠溶液和质量分数为0.1～5wt％的金属盐溶液混合搅拌或喷洒实现接触形成，海藻酸钠溶液和金属盐溶液的质量比为1:0.1～10；

所述手指的非扩展区由聚二甲基硅氧烷制成，所述手掌和手指的固定区由环氧树脂、金属材料或陶瓷材料制成；所述手指和手掌分别通过模具浇筑成型、3D打印立体成型或粘结组装成型。

3.一种用于寒冷环境的柔性机械手，其特征在于，包括五根手指和一个手掌，所述手指和所述手掌分布在同一个平面，其中，

所述手指包括扩展区、非扩展区和固定区；所述扩展区为长方体，沿所述长方体的最长边等距设置多个凹槽，形成梳齿形状，每个梳齿内部设置空腔，在所述空腔内安装密封管；所述非扩展区为与所述扩展区相配合的表面设置凹槽的薄板；所述固定区为与所述扩展区、所述非扩展区和所述手掌相配合的设置通气孔的薄板；所述固定区的通气孔、所述非扩展区的凹槽、所述扩展区的空腔三者相通，流体能够在手指内部流动，通过密封管对手指进行充气或充入液体实现手指的弯曲，放气或抽出液体实现手指的伸张，通过对五根手指的协调充放气体或充入、抽出液体，实现柔性机械手的弯曲和伸张；

所述手掌由上壳体和下壳体组装形成，内部中空，并与五根手指相配合安装形成柔性机械手；

所述手指和手掌均由丙酰胺类晶体状雪材料制成，所述丙酰胺类晶体状雪材料的制备原材料为：聚合单体、交联剂、引发剂、催化剂、发泡剂、碳酸盐、铝盐、泡沫稳定剂和水，各原材料的质量比为5～25:0.02～0.1:0.01～0.2:0.001～0.02:0.01～5.0:0.1～5.2:0.05～2.6:0.02～1.5:100；

所述手指的非扩展区由聚二甲基硅氧烷制成，所述手掌和手指的固定区由环氧树脂、金属材料或陶瓷材料制成；所述手指和手掌分别通过模具浇筑成型、3D打印立体成型或粘结组装成型。