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公开(公告)号：CN107139207B
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201710378315.3
申请日：2017-05-25
Applicant: 东北大学
IPC: B25J15/12
Abstract: 本发明提供一种气动软体手指、软体手指控制系统及控制方法，该软体手指包括设有驱动气腔的驱动部分和设有感知气腔的感知部分，驱动部分和感知部分采用形状沉积技术一体化制造，实现了驱动与感知的高度集成。本发明的控制装置仅通过检测感知气腔的气压便可实现对手指弯曲曲率及接触力的测量，相较传统通过弯曲传感器及接触力传感器的测量方案，具有结构简单、集成化程度高、成本低、手指柔顺性好等特点。本发明的控制方法通过检测感知气腔气压，从而对手指弯曲曲率及接触力进行测量，实现对手指接触力的闭环控制，为完成多手指配合抓取奠定基础。
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公开(公告)号：CN107139207A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710378315.3
申请日：2017-05-25
Applicant: 东北大学
IPC: B25J15/12
Abstract: 本发明提供一种气动软体手指、软体手指控制系统及控制方法，该软体手指包括设有驱动气腔的驱动部分和设有感知气腔的感知部分，驱动部分和感知部分采用形状沉积技术一体化制造，实现了驱动与感知的高度集成。本发明的控制装置仅通过检测感知气腔的气压便可实现对手指弯曲曲率及接触力的测量，相较传统通过弯曲传感器及接触力传感器的测量方案，具有结构简单、集成化程度高、成本低、手指柔顺性好等特点。本发明的控制方法通过检测感知气腔气压，从而对手指弯曲曲率及接触力进行测量，实现对手指接触力的闭环控制，为完成多手指配合抓取奠定基础。
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公开(公告)号：CN107065618A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710332875.5
申请日：2017-05-10
Applicant: 东北大学
IPC: G05B19/04
Abstract: 本发明涉及一种气动软体手控制系统及控制方法，包括控制器、功率放大器、运算放大器、气压传感器、弯曲传感器以及上位机，其中，气压传感器设于与气动软体手内腔相通处，其信号线接至控制器的输入端；弯曲传感器贴覆于气动软体手弯曲部位内侧，其信号线经运算放大器接至控制器的输入端；控制器与上位机进行双向通讯连接，控制器根据上位机的控制指令输出PWM信号经功率放大器送至气动部件，驱动气动软体手动作。本发明气动软体手控制系统能够实现对抓取球形物体尺寸判断，并且能够对物体实现自适应稳定抓取，填补了气动软体手控制系统领域的空白。
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公开(公告)号：CN106863344A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710116913.3
申请日：2017-03-01
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开一种基于SMA驱动的模块化仿人手，包括多个手指模块，所述手指模块与长方体手掌连接，所述手指模块包括依次轴接的远指节、中指节、近指节；钢丝绳前端固定在远指节上；钢丝绳后端绕过中指节钢丝绳导向轴，再经过近指节钢丝绳导向轴和长方体手掌的导向轴，进入到手掌中，最终和SMA驱动器的输出端固定；复位拉绳的前端固定在远指节上，复位拉绳后端绕过近指节内部的导向轴进入长方体手掌中和磁铁复位装置的滑移磁铁固定连接。本发明的优点是：本仿人手采用SMA丝作为驱动材料，采用磁铁复位方式提供对SMA丝的预拉伸力和SMA驱动器断电后的手指复位力，并以模块化的方式实现组装。具有价格低、重量轻、控制简单的特点。
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公开(公告)号：CN105030389B
公开(公告)日：2017-03-01
申请号：CN201510440930.3
申请日：2015-07-25
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开了一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉。形状记忆合金弹簧置于橡胶管内部，在橡胶管和形状记忆合金弹簧之间置有一层波纹管，波纹管内部由一路通气口通入气流对形状记忆合金弹簧散热，波纹管和橡胶管之间由另一路通气口通气，使橡胶管径向膨胀，产生轴向收缩力。波纹管内置有两个支撑架，防止波纹管由于外部气压作用而发生径向变形。气动肌肉内部气体达到一定压强后，采用脉冲电流加热形状记忆合金弹簧来产生主动变形，使其进一步产生收缩变形。本发明的积极效应在于改善气动肌肉的动态特性，提高气动肌肉最大收缩率，使其刚度特性变化更灵活，更突出。本发明可用于需要柔顺驱动的康复医疗、高精密制造业、仿生机器人等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104842345B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201510311779.3
申请日：2015-06-10
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多种人工肌肉混合驱动的仿人机械臂。其包含电机驱动云台、气动肌肉（PAM）仿生肘关节、形状记忆合金（SMA）仿生腕关节以及IPMC仿生手。其中肩关节有2个旋转自由度；肘关节有3个旋转自由度；腕关节有2个旋转自由度；仿生手含有4根手指，有11个自由度，故机械臂共有18个自由度。云台与肘关节通过轴连接，肘关节与腕关节通过3根螺栓固连，腕关节与仿生手通过螺纹固连。该机械臂相较同规格电机驱动机械臂具有结构简单、功率密度比高、安全性好、柔顺性强等优点，通过模仿人体上肢骨骼-肌肉系统，使得该机械臂拥有更好的灵活性及仿生学特征。本发明可被广泛应用于家庭服务、康复医疗、排险救援以及物资搬运等领域中。
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公开(公告)号：CN105030389A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510440930.3
申请日：2015-07-25
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开了一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉。形状记忆合金弹簧置于橡胶管内部，在橡胶管和形状记忆合金弹簧之间置有一层波纹管，波纹管内部由一路通气口通入气流对形状记忆合金弹簧散热，波纹管和橡胶管之间由另一路通气口通气，使橡胶管径向膨胀，产生轴向收缩力。波纹管内置有两个支撑架，防止波纹管由于外部气压作用而发生径向变形。气动肌肉内部气体达到一定压强后，采用脉冲电流加热形状记忆合金弹簧来产生主动变形，使其进一步产生收缩变形。本发明的积极效应在于改善气动肌肉的动态特性，提高气动肌肉最大收缩率，使其刚度特性变化更灵活，更突出。本发明可用于需要柔顺驱动的康复医疗、高精密制造业、仿生机器人等领域。
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公开(公告)号：CN107065618B
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201710332875.5
申请日：2017-05-10
Applicant: 东北大学
IPC: G05B19/04
Abstract: 本发明涉及一种气动软体手控制系统及控制方法，包括控制器、功率放大器、运算放大器、气压传感器、弯曲传感器以及上位机，其中，气压传感器设于与气动软体手内腔相通处，其信号线接至控制器的输入端；弯曲传感器贴覆于气动软体手弯曲部位内侧，其信号线经运算放大器接至控制器的输入端；控制器与上位机进行双向通讯连接，控制器根据上位机的控制指令输出PWM信号经功率放大器送至气动部件，驱动气动软体手动作。本发明气动软体手控制系统能够实现对抓取球形物体尺寸判断，并且能够对物体实现自适应稳定抓取，填补了气动软体手控制系统领域的空白。
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公开(公告)号：CN107422652A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710400458.X
申请日：2017-05-31
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种驱动感知一体化夹持器、控制系统及控制方法，夹持器的第一指采用离子型电活性聚合物制成可控指，接收控制系统指令产生可控夹持力；第二指为微力传感器，与第一指配合固定夹持被操作物体，产生感知被操作物体所受到的夹持力传输至控制系统；控制系统中数据采集卡经运算放大器接收驱动感知一体化夹持器中的微力传感器采集的压力信号送至处理器；数据采集卡与处理器双向通讯，数据采集卡接收处理器的控制指令输出PWM信号经功率放大器与可控指连接，对被操作物体产生夹持力。本发明应用在细胞微操作以及其他微小物体的夹持固定等应用场合，其控制系统能够实现夹持器精确夹持力跟踪控制，提高了操作的精度、有效性和安全性。
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公开(公告)号：CN104842345A
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201510311779.3
申请日：2015-06-10
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多种人工肌肉混合驱动的仿人机械臂。其包含电机驱动云台、气动肌肉（PAM）仿生肘关节、形状记忆合金（SMA）仿生腕关节以及IPMC仿生手。其中肩关节有2个旋转自由度；肘关节有3个旋转自由度；腕关节有2个旋转自由度；仿生手含有4根手指，有11个自由度，故机械臂共有18个自由度。云台与肘关节通过轴连接，肘关节与腕关节通过3根螺栓固连，腕关节与仿生手通过螺纹固连。该机械臂相较同规格电机驱动机械臂具有结构简单、功率密度比高、安全性好、柔顺性强等优点，通过模仿人体上肢骨骼-肌肉系统，使得该机械臂拥有更好的灵活性及仿生学特征。本发明可被广泛应用于家庭服务、康复医疗、排险救援以及物资搬运等领域中。
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