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[发明专利]一种软体机器人的仿鱼鳍式气动连接器-CN202310688830.7在审
发明人： 宗小峰;穆俊齐;余东远;姜乐;舒意 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明提供一种软体机器人的仿鱼鳍式气动连接器，包括：三软体伸缩层，由上至下间隔设置，软体伸缩层内部设有限制纵向形变的网格结构；以及两软体转向层，软体转向层包括软体外框和多个连接板，软体外框的一侧面为波纹状的波纹软体层，各连接板的一端分散连接波纹软体层、另一端聚集连接于软体外框上与波纹软体层相对的一侧，使所有连接板排列为扇形；每一软体转向层设置于相邻两软体伸缩层之间，两软体转向层的波纹软体层朝向相反方向，任意相邻两连接板之间形成一气腔。本发明的有益效果：软体转向层模仿鱼类尾鳍形状，利用鱼鳍摆动改变游动方向的原理，可实现展开及收缩功能，进而通过两个软体转向层配合完成转向和伸缩功能。
一种软体机器人鱼鳍气动连接器

[发明专利]一种仿象鼻式气动软体驱动装置-CN202310764160.2在审
发明人： 宗小峰;穆俊齐;陈国柳;余东远;舒意 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： B25J9/14 文献下载
摘要：本发明提供一种仿象鼻式气动软体驱动装置，包括多段软体驱动段，每一软体驱动段为圆台状且表面设有应变限制层，各软体驱动段依次连接形成圆台状；其中直径最小的一段软体驱动段为运输端驱动段，运输端驱动段内部设有环绕其轴线间隔设置的多个抓取气腔；其他各软体驱动段为转向驱动段，其中每一转向驱动段位于轴线设有支撑气腔、且环绕支撑气腔设有多个转向气腔，相邻两转向驱动段的支撑气腔依次连接，相邻两转向驱动段的转向气腔一一连接。本发明的有益效果：通过对各段软体驱动段内的不同气腔进行充气，使运输端驱动段在三维空间中对目标物进行抓取、或将目标物运输到指定位置，可完成各种复杂的抓取动作。
一种象鼻气动软体驱动装置

[发明专利]一种软体驱动器-CN202310604627.7在审
发明人：黄杰;盖龄杰;宗小峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：本发明提供一种软体驱动器，包括：柔性管体，其内部具有气腔；多个柔性限位套，沿着长度方向连续的套设于柔性管体上，柔性限位套的外壁设有弧形滑槽，滑槽沿着柔性限位套周向设置；以及多个滑块，每一滑块底部嵌入一滑槽内且可沿着滑槽滑动，各滑块之间通过连接绳依次连接，转动柔性限位套或滑动滑块可使所有滑块排列成不同的线条，从而使所有滑块在柔性管体表面形成不同的应变限制层。本发明的有益效果：可对滑块的位置进行调整，对柔性管体形成不同的应变限制层，来实现弯曲曲率、弯曲方向、扭转曲率、扭转方向的实时调整，使软体机器人具有多种运动形态，根据应用需求的不同，在线调整软体机器人的运动形态。
一种软体驱动器

[发明专利]时延和噪声下的不确定多智能体系统跟踪控制方法和装置-CN202310431252.9在审
发明人： 宗小峰;陈国柳 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有时延和乘性噪声的不确定多智能体系统跟踪控制方法，包括以下步骤：在时延和乘性噪声环境下，对含有不确定参数的多智能体系统设置分布式控制协议；根据领导者的信息、每个智能体自身的状态及其接收到的来自邻居的状态信息，结合控制协议，将时延和乘性噪声环境下系统的跟踪控制问题转化为随机时滞微分方程解的有界性问题；构建所述多智能体系统的跟踪上界的显性表达式以及有界跟踪的可行性条件；选择合适的控制协议的控制增益，实现多智能体系统的跟随者有界跟踪领导者。本申请的方法能考虑系统的内外两部分不确定性，提供了不确定环境下的不确定多智能体系统分布式跟踪控制的研究方案。
噪声不确定智能体系跟踪控制方法装置

[发明专利]一种旋转采样的软体大扭矩末端执行机构及采样机器人-CN202211476682.4在审
发明人： 宗小峰;盖龄杰;黄杰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种旋转采样的软体大扭矩末端执行机构，包括：两连接板；软质外壳，其两端分别连接两连接板，软质外壳周向设有多个依次连接的斜状曲面；设置于软质外壳内的变刚度结构，变刚度结构与软质外壳之间形成第一气腔，第一气腔设有第一通气孔，变刚度结构包括软质外套和纤维束，软质外套内形成第二气腔，第二气腔设有第二通气孔，软质外套的两端分别连接软质外壳的上下两端；以及用于夹持采样件的夹具。本发明的有益效果：利用纤维干扰变刚度结构扭矩，改善了软体扭转驱动器输出力矩较小的缺陷，增加了旋转和刮擦采样时的输出力，提高采样效率和准确率，避免采样失败；保证了在采样过程中的安全性和柔顺力控制，避免对受检者造成二次伤害。
一种旋转采样软体扭矩末端执行机构机器人

[发明专利]一种弯曲传感器自动、连续、均匀标定曲率的方法及系统-CN202111271949.1有效
发明人：盖龄杰;宗小峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G01B21/20 文献下载
摘要：本发明提供一种弯曲传感器自动、连续、均匀标定曲率的方法，包括以下步骤：S1.夹持线型软体一端使其固定于设定位置，线型软体一侧设有多个腔体、另一侧安装待标定的弯曲传感器，各腔体沿着线型软体长度方向间隔设置且相互连通；S2.对线型软体充气使其弯曲并带动弯曲传感器弯曲，通过测距传感器测量线型软体的位置变化，并且弯曲传感器输出对应的电信号；S3根据线型软体的位置变化计算出线型软体弯曲的曲率计算值；S4依据曲率计算值对弯曲传感器输出的电信号进行标定。本发明的有益效果：利用线型软体作为弯曲模型曲率均匀变化，可对线型软体的弯曲曲率进行连续采样，进而实现弯曲传感器的连续标定，提高了标定精度和扩大了曲率标定范围。
一种弯曲传感器自动连续均匀标定曲率方法系统

[发明专利]二阶多智能体系统的时滞容许编队控制方法及装置-CN202210979380.2在审
发明人：柯贤福;宗小峰;贾茹茹 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种二阶多智能体系统的时滞容许编队控制方法及装置，研究了具有乘性噪声和时延的二阶多智能体系统编队控制问题，提出了在时延和乘性噪声环境下的一种分布式控制协议，在分布式控制协议下，将二阶多智能体系统编队问题进一步转化为均方渐近稳定性问题，在此基础上，给出编队中心函数，对该编队问题进一步分析，最终给出编队的可行性条件，求解出合适的控制增益，最后通过模拟仿真来实现所需的编队队形，证明该理论的准确性与可行性，本发明实现了二阶多智能体系统在时延和乘性噪声环境下的编队控制。
二阶多智能体系容许编队控制方法装置

[发明专利]基于交叉纤维干扰变刚度软体伸长驱动器、及软体抓手-CN202210997633.9在审
发明人： 宗小峰;盖龄杰;黄杰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于交叉纤维干扰变刚度软体伸长驱动器、及软体抓手，该驱动器包括：波纹管，其两端封闭，且设有第一通气孔和第二通气孔；以及设置于波纹管内的变刚度结构，变刚度结构包括两纤维单元和软体套，每一纤维单元包括底座和纤维束，纤维束一端固定连接底座，两纤维单元设置于软体套内，且两底座分别密封连接软体套的两端，两纤维束并拢设置于软体套内，两底座分别连接波纹管两端，第一通气孔连通波纹管与软体套之间的空间，第二通气孔连通软体套内部。本发明的有益效果：驱动器的变刚度结构可跟随驱动器拉伸，有效提高软体伸长驱动器的拉伸成形稳定性；解决了传统变刚度结构中因拉伸而出现的局部空腔问题，具有全局可变刚度的特性。
基于交叉纤维干扰刚度软体伸长驱动器抓手

[发明专利]一种基于环状交叉纤维干扰的软体驱动器、及软体抓手-CN202211003051.0在审
发明人： 宗小峰;盖龄杰;黄杰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于环状交叉纤维干扰的软体驱动器、及软体抓手，该驱动器包括：内软体管，侧壁内设有纤维线，设有与其内部连通的第一通气孔；变刚度结构，包括两纤维单元，纤维单元包括基座和多个纤维束，每一纤维束仅一端连接基座，各纤维束环绕基座边缘间隔设置，两纤维单元的基座分别固定连接内软体管的两端，使每一纤维单元的一纤维束插设于另一纤维单元的两纤维束之间；以及外软体套，设有第二通气孔连通外软体套与内软体管之间。本发明的有益效果：驱动器内部的变刚度结构可跟随驱动器拉伸，有效提高软体伸长驱动器的拉伸成形稳定性；解决了传统颗粒干扰变刚度因拉伸而出现的局部空腔问题，具有全局可变刚度的特性。
一种基于环状交叉纤维干扰软体驱动器抓手

[发明专利]基于变刚度与局部薄壁的分段弯曲软体手指及其制作方法-CN202110952031.7有效
发明人：盖龄杰;宗小峰;贾茹茹 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-08-19 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于变刚度与局部薄壁的分段弯曲软体手指，包括：柱状手指腔体，其侧壁内部相对两侧分别设有应变限制层和纤维缠绕层，且所述手指腔体位于所述纤维缠绕层对应一侧沿着长度方向间隔设有多个壁厚减小的薄壁段；以及设置于所述手指腔体位于所述应变限制层对应一侧的多个变刚度层，其中每一所述变刚度层与一所述薄壁段相对设置且跨过该薄壁段，控制各所述变刚度层的刚度不同以使所述手指腔体在各所述薄壁段的弯曲程度不同。本发明的有益效果：通过调控变刚度层的刚度进而控制手指不同段的弯曲情况，同时兼有增加手指整体刚度，可增加提升重物的能力。
基于刚度局部薄壁分段弯曲软体手指及其制作方法

[发明专利]一种抓取范围可调、刚度可控的软体抓持装置及制作方法-CN202110940771.9有效
发明人：盖龄杰;宗小峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-08-17 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种抓取范围可调、刚度可控的软体抓持装置，用于连接两软体手指，包括：软质主体腔体，其一侧沿着长度方向设有间隔设置的多个腔室，每一腔室由底部至顶部截面积逐渐减小，任意相邻两所述腔室之间的距离受控于所述主体腔体内的气压；以及设置于所述主体腔体另一侧的可变刚度层，其包括容置腔体及设置于所述容置腔体内部的孔隙率可变材料，所述可变刚度层刚度的大小受控于所述容置腔体内的负压大小。本发明的有益效果：解决软体手指与刚性支架的刚柔耦合性差的问题，耦合性好，柔软度高；自动调节抓取范围；通过对变刚度层负压吸气，使孔隙率可变材料相互堆叠挤压，进而实现软体支架结构的刚度可控，增强了抓持装置的承重能力。
一种抓取范围可调刚度可控软体装置制作方法

[发明专利]一种可分段弯曲的模块化气动软体仿人手指及其制作方法-CN202110897032.6有效
发明人：盖龄杰;宗小峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种可分段弯曲的模块化气动软体仿人手指，包括多个依次首尾可拆卸连接的仿生指节，每一所述仿生指节包括软质的封闭腔体及与所述封闭腔体内部连通的气管，所述封闭腔体的相对侧壁分别设有限制轴向伸长的应变限制层和约束径向膨胀的纤维缠绕层，以使所述封闭腔体充气时朝向所述应变限制层一侧弯曲。本发明的有益效果：一方面设置多个可分段弯曲的仿生指节，可单独控制任意仿生指节弯曲，模仿人手指通过多个关节分段“骨骼化”弯曲，以适应各种复杂应用场景，可代替人手完成抓取等大多数的日常工作；另一方面模块化设计提高可扩展性，便于安装与拆卸。
一种分段弯曲模块化气动软体人手及其制作方法

[发明专利]一种利用线干扰变刚度技术的高负载软体手臂的制作方法-CN202110897045.3有效
发明人：盖龄杰;宗小峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： B25J18/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用线干扰变刚度技术的高负载软体手臂，包括：手臂基体，其包括至少软质封闭腔体管，所有封闭腔体管环绕一轴线分布且集成一体，每一封闭腔体管管壁内部缠绕有约束径向膨胀的纤维缠绕层、且一端设有气孔；包围手臂基体外壁的软质外壁层，外壁层与手臂基体外壁之间形成封闭的间隔空间，且外壁层设有与间隔空间连通的气管；以及设置于间隔空间内部的线干扰变刚度层，线干扰变刚度层由围绕手臂基体外壁设置的纤维线构成。本发明的有益效果：实现360°空间全方位运动，充分发挥无限自由度的潜能；另外可调整手臂的刚度，提高负载能力，具有良好的顺应性和扭转特性，完美适配于需要多方向、多自由度弯曲的手臂。
一种利用干扰刚度技术负载软体手臂制作方法

[实用新型]一种智能减速带-CN202120672278.9有效
发明人：陈振鹏;余东远;朱俞泽;宗小峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-03-31 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： E01F9/529 文献下载
摘要：本实用新型提供一种智能减速带，涉及交通设施技术领域；智能减速带包括：顶板、第一侧板、第二侧板、U型承重体和驱动机构；顶板的两端分别与第一侧板和第二侧板的顶部转动连接；第一侧板和第二侧板分别位于驱动机构的两侧；第一侧板和第二侧板的底部分别与驱动机构转动连接；U型承重体的两端分别与第一侧板和第二侧板的内侧壁转动连接；U型承重体呈倒置的U型；当第一侧板和第二侧板的底部相向移动时，U型承重体向上产生形变并挤压顶板，使得顶板向上拱起；驱动机构用于驱动第一侧板和第二侧板的底部相互靠近或者远离，可以根据使用需求调整自身形状，使其在与路面平齐或者凸出于路面两种状态之间进行切换。
一种智能减速

[实用新型]一种多自由度气动指间岔开角度调节装置及其模具-CN202122053703.9有效
发明人：盖龄杰;宗小峰;王书樵;唐凯风 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： B29C33/00 文献下载
摘要：本实用新型提供一种多自由度气动指间岔开角度调节装置及其模具，该装置包括：腔体层，其上部设有多个并排间隔设置的柱状的手指套，任意相邻两手指套上部之间留有间隙，任意相邻两手指套之间设有一U形空腔，每一U形空腔设有一气管；以及直板状的应变限制层，其腔体层底部贴合并粘接，应变限制层与各手指套垂直，应变限制层的刚度大于腔体层的刚度。本实用新型的有益效果：通过控制U形空腔内部气压来调节相邻软体手指之间的岔开角度，可以较为真实的模拟出真实手指之间的岔开和并拢功能，自由度更高，提高了软体手指的仿生性；另外在于抓取较大物体时，由于软体手指之间岔开角度可以调节，可以扩展抓取范围，提高抓取稳定性。
一种自由度气动岔开角度调节装置及其模具

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