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[发明专利]一种驱动器制造方法、驱动器及多足机器人-CN202211112784.8有效
发明人： 赵慧婵;邵琦;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-09-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明提供一种驱动器制造方法、驱动器及多足机器人，其中驱动器包括层叠设置的第一硅橡胶层和第二硅橡胶层，第一硅橡胶层和第二硅橡胶层之间设置有多个腔体和连接各个腔体的通道。本发明的驱动器使用气体或液体弹性进行驱动，可以做到使用两个独立的驱动源控制源驱动所有多足运动，有效减小了多足机器人的构建和控制难度，可以在小体积下实现无缆化集成运动。
一种驱动器制造方法机器人

[发明专利]基于柔性光波导的姿态传感器及机器人-CN202210374864.4有效
发明人： 赵慧婵;周婧祎;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-04-11 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B25J13/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于柔性光波导的姿态传感器及机器人。该姿态传感器包括光波导、机架及重物；光波导设置在所述机架上，重物可沿预设方向滑动地设置在机架上，重物与光波导的包层的表面相连并与光波导的内芯相对应，预设方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行。该姿态传感器的重物只能沿预设方向滑动地设置在机架上，使得光波导可通过重物的重力分量来实现绝对姿态的感知，与依靠角速度积分实现姿态感知的陀螺仪相比，感知的为绝对姿态，无积分过程及其带来的累计误差问题；由于重物的滑动方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行，这使得光波导的输出与姿态角的正弦值具有良好的线性关系，在使用中具有方便性，也保证了检测的灵敏性。
基于柔性波导姿态传感器机器人

[发明专利]刚柔结合的抓手和具有其的机器人-CN202310121508.6在审
发明人： 赵慧婵;崔亚峰;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B25J15/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种刚柔结合的抓手和具有其的机器人，所述刚柔结合的抓手包括：变角度机构，所述变角度机构包括底座和两个手指驱动组件；两个手指，每个所述手指包括手指内骨骼和柔性皮肤，所述柔性皮肤套设在所述手指内骨骼外且两端分别与所述手指内骨骼的两端相连，所述柔性皮肤内具有充气腔，所述手指内骨骼包括近端指节、中端指节和远端指节。根据本发明实施例的刚柔结合的抓手能够保证抓取刚度，具有适用性强等优点。
结合抓手具有机器人

[发明专利]一种立柱式人体温度自动测量机器人及测量方法-CN202010137189.4有效
发明人：刘辛军;孟齐志;谢福贵;赵慧婵;崇增辉;汪劲松;李鹏 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-03-02 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01K13/00 文献下载
摘要：一种立柱式人体温度自动测量机器人及测量方法，包括传动装置、可伸缩机构、测温架、测温装置、基座、摄像机和连接件；传动装置固定安装在基座上，可伸缩机构的一端与传动装置转动连接，另一端与连接件的一端可枢转连接或固接；连接件的另一端与测温架固定连接，测温架上可拆卸地安装了至少一个测温装置。本发明可自动对进入各种办公楼、商场、小区、餐厅、酒店、医院、考场、火车站、航站楼、公共汽车站、地铁站等入口的人员以及高速路口等重要交通关卡的通行车辆内人员进行体温测量，避免了人员间的直接接触进而降低了交叉感染风险，并显著提高测量效率。该机器人测量的部位是衣物覆盖的手腕脉搏区域表皮，能代表人体的真实体温，测量数据准确度高。
一种立柱人体温度自动测量机器人测量方法

[发明专利]可拉伸的电流变液变刚度器件及其制备方法-CN202211016909.7在审
发明人： 赵慧婵;潘依依;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： H10N30/87 文献下载
摘要：本发明公开了一种可拉伸的电流变液变刚度器件及其制备方法。其中，可拉伸的电流变液变刚度器件包括柔性封装结构、第一柔性电极和第二柔性电极，所述柔性封装结构内填充有电流变液；所述第一柔性电极和所述第二柔性电极彼此间隔相对地设置在所述柔性封装结构的外侧面上，所述第一柔性电极电连接有第一供电线，所述第二柔性电极电连接有第二供电线。本发明的可拉伸的电流变液变刚度器件能够产生明显的刚度变化，且具有柔软、轻薄、可拉伸的特点。
拉伸流变刚度器件及其制备方法

[发明专利]气动驱动器、机器人及机器人控制方法-CN202110359594.5有效
发明人： 赵慧婵;东旭光;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-04-02 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B25J9/08 文献下载
摘要：本申请公开了一种气动驱动器、机器人及机器人控制方法。其中气动驱动器包括：具有第一伸缩方向的弹性腔体，所述弹性腔体具有在第一伸缩方向上相对的第一端和第二端；植入弹性腔体内的约束构件，所述约束构件具有在第一伸缩方向上相对的第一端和第二端；所述约束构件的第一端与所述弹性腔体的第一端配接；所述约束构件的第二端与所述弹性腔体的第二端配接；所述约束构件限制所述弹性腔体的偏离第一伸缩方向的弯曲。约束构件植入弹性腔体内，可以有效的防止弹性腔体在充气伸长过程中遇到阻碍时，发生屈曲现象。
气动驱动器机器人控制方法

[发明专利]气动供压系统及其驱动方法、软体机器人-CN202211317772.9在审
发明人：王怡昕;赵慧婵;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B25J9/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种气动供压系统及其驱动方法、软体机器人。气动供压系统包括伺服机构；气缸，气缸包括缸体以及活塞杆，活塞杆的一端深入缸体以形成腔室，另一端从缸体突出且与伺服机构的输出端连接；气压传感器，气压传感器与腔室连通，气压传感器配置为检测腔室的当前气压并发出气压信号；位移传感器，位移传感器配置为检测活塞杆在缸体内的当前位置并发出第一位置信号；以及第一控制器，第一控制器与气压传感器、位移传感器以及伺服机构电连接，第一控制器配置为接收气压信号和第一位置信号，并根据公式得出表征有活塞杆在缸体内的期望位置的第二位置信号。伺服机构配置为根据第二位置信号驱动输出端直线运动，以使活塞杆达到期望位置。
气动系统及其驱动方法软体机器人

[发明专利]关节和机械臂-CN202210822512.0在审
发明人： 赵慧婵;林中汉;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种关节和机械臂，关节包括：关节球头；包裹件，所述包裹件包括第一包裹层和第二包裹层，所述第一包裹层包裹在所述关节球头外侧，所述第二包裹层设于所述第一包裹层外侧且与所述第一包裹层之间限定有腔室；关节盖，所述关节盖的一部分伸入所述腔室且所述第二包裹层包裹所述关节盖的一部分，使所述关节盖与所述关节球头间隔布置，其中，所述包裹件为可变形材料件，所述关节盖可以相对于所述关节球头转动且带动所述包裹件变形。根据本发明实施例的关节，关节盖可相对于关节球头实现多自由度大范围转动，且在包裹件包裹下，在受到外界的冲击时，能够很好地提供缓冲，吸收冲击，并在冲击后恢复原形，保护关节盖和关节球头。
关节机械

[发明专利]基于智能材料驱动的软体管道探测机器人-CN202111116932.9有效
发明人： 赵慧婵;汤超;杜伯源;姜淞文;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： F16L55/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于智能材料驱动的软体管道探测机器人，包括伸长单元和两个锚固单元，伸长单元包括柱状的第一介电弹性体驱动器，第一介电弹性体驱动器施加电压后轴向伸长；两个锚固单元中的一个锚固单元为前部锚固单元且另一个锚固单元为后部锚固单元，两个锚固单元分别位于伸长单元的轴向两端且与伸长单元同轴对接相连；每一锚固单元包括柱状的第二介电弹性体驱动器和两个柔性铰链，两个柔性铰链的多个支链末端一一对应地粘贴相连形成锚固足；当第二介电弹性体驱动器施加电压后，第二介电弹性体驱动器轴向伸长而使得锚固单元的径向尺寸缩小。本发明结构简单，整体更容易小型化，可实现在狭窄管道内的快速移动。
基于智能材料驱动软体管道探测机器人

[发明专利]光波导触觉传感器、传感系统、标定方法、及机器人-CN202210655743.7在审
发明人： 赵慧婵;周婧祎;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G01L5/166 文献下载
摘要：本发明涉及一种光波导触觉传感器、传感系统、标定方法、及机器人。光波导触觉传感器包括：光波导包层和包覆在光波导包层中的至少两条光波导内芯、至少两个光源和至少两个光敏元件；各光波导内芯在第一平面上的投影相交叉，其中，第一平面垂直于光波导包层的第一方向；各光波导内芯的输入端均布置有至少一个光源，各光波导内芯的输出端布置有至少一个光敏元件，各光源射出的光线通过对应的光波导内芯传导至对应的光敏元件中；各光波导内芯用于在光波导包层受到外力作用时，发生形变以改变光敏元件接收到的光线的强度。本发明的结构和制作过程均较为简单，也易于与机器人以及可穿戴设备集成，同时不影响机器人以及人的灵活操作能力。
波导触觉传感器传感系统标定方法机器人

[发明专利]双程SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块及其控制方法-CN202210050233.7在审
发明人： 赵慧婵;安鑫 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本申请涉及机器人技术领域，特别涉及双程SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块及其控制方法，其中，本申请设计并实现了一种由SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块，分别通过直流电加热SMA和压缩空气主动冷却SMA实现对机器人弯曲和恢复的双向驱动；为了实现对机器人弯曲姿态的闭环控制，设计了一种双通道控制算法，分别实现对机器人弯曲角度和摆动角度的闭环控制，并成了SMA的加热和主动冷却；此外，机器人模块还可以通过控制器协调二自由度弯曲运动，实现对预定义轨迹和随机生成轨迹的有效运动跟踪，具有相当的应用前景。
双程 sma 弹簧驱动软体机器人弯曲模块及其控制方法

[发明专利]气动人工肌肉纤维和仿生机械臂-CN202010498032.4有效
发明人： 赵慧婵;林中汉;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-06-04 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：本发明公开了气动人工肌肉纤维和仿生机械臂，其中仿生机械臂，包括人工肌肉驱动组、上臂、前臂和肘关节包覆装置。上臂与前臂可转动连接，上臂与前臂的转动连接处形成肘关节。肘关节包覆装置包覆肘关节。人工肌肉驱动组的一端固定在上臂上，另一端固定在前臂上。前臂在人工肌肉驱动组的驱动下绕着肘关节转动或扭动。人工肌肉驱动组包括若干个气动人工肌肉束。本发明的仿生机械臂使用气动人工肌肉束进行驱动，具有变刚度的功能。在与其它物体发生碰撞时，由于气动人工肌肉束的柔性特点，碰撞时会卸除一部分碰撞力，提高了人机交互的安全性。组成气动人工肌肉束的气动人工肌肉纤维由柔性材料和尼龙制造而成，减轻了仿生机械臂的重量。
气动人工肌肉纤维仿生机械

[发明专利]在传感器或显示器中使用的波导-CN202111498713.1在审
发明人： R·夏泊德;赵慧婵;黄如康;白鹤丹;李硕 -专利权人：康奈尔大学
申请日： 2017-02-27 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本申请公开了光波导，比如光导，其完全由弹性材料制成或在外表面上具有凹痕。这些改进的波导可被用于传感器、软机器人或显示器。例如，波导可以用在应变传感器、曲率传感器或力传感器中。在一个例子中，波导可以用在手部假体中。本申请还公开了使用所公开的波导的传感器和制造波导的方法。
传感器显示器使用波导

[发明专利]抓手模块及可连续调节抓握姿势的气动通用抓手-CN202010475302.X有效
发明人： 赵慧婵;崔亚峰;刘辛军 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-05-29 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明公开了抓手模块及可连续调节抓握姿势的气动通用抓手，其中气动通用抓手包括固定装置33和四个抓手模块。四个抓手模块分别固定安装在固定装置33上，通过调节每个抓手模块的变间距驱动器1的内部压力，使变间距驱动器1伸长，实现抓手模块之间沿X轴方向的距离调节。通过调节每个抓手模块的变角度驱动器2的内部压力，使变角度驱动器2弯曲，实现抓手模块之间沿Y轴方向的角度调节。本发明通过调节两个抓手模块手指驱动器之间的间距、角度以实现不同抓取姿势。从而用于抓取不同长短、不同半径的物体。
抓手模块连续调节姿势气动通用

[发明专利]在传感器或显示器中使用的波导-CN201780025750.6有效
发明人： R·夏泊德;赵慧婵;黄如康;白鹤丹;李硕 -专利权人：康奈尔大学
申请日： 2017-02-27 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本申请公开了波导，比如光导，其完全由弹性材料制成或在外表面上具有凹痕。这些改进的波导可被用于传感器、软机器人或显示器。例如，波导可以用在应变传感器、曲率传感器或力传感器中。在一个例子中，波导可以用在手部假体中。本申请还公开了使用所公开的波导的传感器和制造波导的方法。
传感器显示器使用波导

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