[发明专利]一种介电弹性体驱动的刚性折纸式灵巧手模块化驱动指节

权利要求书

1.一种介电弹性体驱动的刚性折纸式灵巧手模块化驱动指节,包括指节，其特征在于，所述指节包括：

支架单元，所述支架单元包括分别位于所述指节两端的两个支架体；

驱动组件，所述驱动组件包括介电弹性体驱动机构，每个所述介电弹性体驱动机构连接在所述两个支架体之间，所述介电弹性体驱动机构包括介电弹性体驱动器，所述介电弹性体驱动器弯曲形变带动所述指节形变；

折叠组件，所述折叠组件包括折叠式支撑机构，每个所述折叠式支撑机构连接在所述两个支架体之间，所述折叠式支撑机构包括刚性折纸单元，所述指节形变带动所述刚性折纸单元折叠形变。

2.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，所述驱动组件包括沿所述指节的周向依次设置的多处所述介电弹性体驱动机构，所述折叠组件包括沿所述指节的周向依次设置的多处所述折叠式支撑机构。

3.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，每个所述介电弹性体驱动机构包括分别与所述两个支架体连接的两个所述介电弹性体驱动器，同一所述介电弹性体驱动机构的两个所述介电弹性体驱动器的相接处位于所述指节的长度二等分处且同一所述介电弹性体驱动机构的两个所述介电弹性体驱动器的相接处向所述指节的内侧弯曲形变，

每个所述折叠式支撑机构包括分别与所述两个支架体连接的两个所述刚性折纸单元，同一所述折叠式支撑机构的两个所述刚性折纸单元的相接处位于所述指节的长度二等分处且同一所述折叠式支撑机构的两个所述刚性折纸单元均向所述指节的内侧折叠形变。

4.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，所述介电弹性体驱动器包括叠置在一起的基底和介电弹性体薄膜，所述基底设置为一层或叠置在一起的多层，所述介电弹性体薄膜设置为多层，每层所述介电弹性体薄膜的两表面均覆盖有柔性电极，当对所述柔性电极施加电压时，所述介电弹性体驱动器往所述基底侧弯曲。

5.如权利要求4所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，所述介电弹性体薄膜采用聚丙烯酸酯或硅橡胶材料，所述基底采用刚度比所述介电弹性体薄膜大的柔性材料，所述柔性电极采用碳黑、硅胶和硅油的混合物材料。

6.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，每个所述刚性折纸单元的折痕为单顶点六折痕菱形图案，由所述刚性折纸单元组成的所述折叠组件满足指节拉伸、压缩以及弯曲的运动要求。

7.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，所述支架体为六边形薄板，所述六边形薄板包括交替布置的第一侧边和第二侧边，三个所述第一侧边用于连接所述介电弹性体驱动机构，三个所述第二侧边用于连接所述折叠式支撑机构。

8.如权利要求7所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，三个所述第一侧边连接的三处所述介电弹性体驱动机构的输入电压独立控制，输入电压相同时，指节实现压缩运动，输入电压不同时，指节实现弯曲运动。

9.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，所述支架体设有用于粘贴其所连接的所述介电弹性体驱动器的多个夹板，所述介电弹性体驱动机构的两个所述介电弹性体驱动器粘贴连接。

10.如权利要求1所述的灵巧手模块化驱动指节，其特征在于，所述支架体和所述刚性折纸单元均采用3D打印制作，所述折叠式支撑机构的折痕通过在不同板块连接处3D打印柔性材料实现。