[发明专利]可自主均衡接触力的软体机器人

说明书

本发明公开了可自主均衡接触力的软体机器人。该机器人系统包括力传感器1、软手指空腔2、力传感器3、软手指空腔4、固定环5、固定环6、软手指空腔7、力传感器8、软气管9、软气管10、软气管11、导线12、控制系统13、力传感器14、力传感器15、软手指空腔16、固定环17、固定环18、软手指空腔19、固定环20、力传感器21、软掌心空腔22、软气管23、软气管24、软气管25、气泵26、导线27、软体机器人指28、软体机器人指29、软体机器人指30、手部模块31、软体机器人指32、软体机器人指33。本发明软体机器人可实现对被操作对象接触力的自动均衡调节。

技术领域

本发明涉及可自主均衡接触力的软体机器人，属于软体机器人领域，具体为软体操作手的结构设计。

背景技术

人手对物体直接抓持时，易因五指力不均衡导致物体破损，如豆腐及蛋糕等物体操作。同时，传统刚性操作器对物体进行夹持时，控制调节各手指接触力的方法较为复杂。而且，这种刚性结构在系统出现故障时对被操作对象有严重损伤。此外，虽然软体操作手在系统出现故障时对被操作对象一般不会有严重损伤。但软体操作手操作接触对象时，接触力存在不均衡的现状。

截至目前，尚未存在具有接触力均衡功能、系统出现故障不致使被操作对象严重损伤、调节方法简单的操作用软体机器人。

核心参考文献：Yong-Jae Kim,Yong-Jun Jeong,Hyeong-Seok Jeon,Deok-WonLee and Jong-In Kim,“Development of a soft robotic glove with high grippingforce using force distributing compliant structures,”in Intelligent Robotsand Systems(IROS),2017IEEE/RSJInternationalConference on.IEEE,2017,pp.3883-3890.

发明内容

本发明提出可自主均衡接触力的软体机器人，具有该结构特征的软体机器人通过控制系统接收力传感器信号调节各个软手指空腔及软掌心空腔气压，使得被操作物体表面各位置接触力均衡，对被操作对象起到保护作用。

可自主均衡接触力的软体机器人由手部模块、控制系统以及气泵构成。手部模块包括多个力传感器、多个软手指空腔、多个软气管、多个固定环、多个软体机器人指、软掌心空腔。控制系统包括单片机、电源、导线。手部模块中的每个软手指空腔及软掌心空腔均通过软气管连接气泵，在软体机器人指位置及掌心处安装/贴附力传感器，力传感器通过导线连接控制系统。软体机器人手指背面均安装固定环。控制系统连接气泵，对气泵进行充放气控制。

控制系统通过接收各个力传感器的反馈数据控制气泵充放气，对各个软手指空腔及软掌心空腔进行气压调节，实现接触力的均衡调节。

本发明的优点在于：

(1)通过对力的监控来调节各软腔体内部气压，达到各位置接触力的均衡；

(2)自主实现气压调节；

(3)结构简单易实现；

附图说明

图1是本发明软体机器人系统组成模块；

图2是本发明软体机器人的手背结构；