基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器

本技术涉及柔性执行器，特别是涉及一种基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器。

背景技术：

1、传统刚性机械手的电机驱动惯性大、运动笨重且难以控制，尤其是其采用硬质材料实现执行末端的抓握动作，进一步限制了传统刚性机械手的应用范围。柔性机械手具有较好的柔顺性，对易碎物品、不规则物体都具有较好的抓取效果，但现有柔性执行器的刚度难以变化，且刚度相对较低，不易抓取较重的物体，虽然现有技术中出现了关于变刚度柔性机械臂的相关报道，但其调控方式通常比较复杂、灵敏度较低、灵活性不高，且产生的抓取力仍然不理想。

2、为此，提出一种基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，包括：

3、柔性执行机构；

4、刚度调节机构，所述刚度调节机构包括填充在所述柔性执行机构内的磁流变液，所述柔性执行机构上设置有可变磁场组件，所述可变磁场组件用于产生可变化的磁场，从而改变所述磁流变液的粘度。

5、优选的，所述柔性执行机构包括变形体，所述变形体一侧开设有多个第一凹槽，相邻两所述第一凹槽之间的凸起部分形成凸块，所述变形体内开设有连通流道，所述连通流道与外界连通，所述凸块内开设有空腔，所述空腔与所述连通流道连通，所述变形体上设置有所述可变磁场组件，所述变形体内填充有所述磁流变液。

6、优选的，所述变形体内开设有填充槽，所述填充槽位于所述连通流道远离所述空腔的一侧，所述填充槽内填充有所述磁流变液。

7、优选的，所述可变磁场组件包括多组固定套设在所述变形体外的电磁线圈，多组所述电磁线圈与多个所述第一凹槽一一对应设置，所述电磁线圈位于所述第一凹槽内。

8、优选的，所述变形体远离所述第一凹槽的侧壁上开设有多个第二凹槽，多个所述第二凹槽与多个所述第一凹槽一一对应设置，所述电磁线圈远离所述第一凹槽的一端位于所述第二凹槽内。

9、优选的，所述第二凹槽的深度小于所述第一凹槽的深度，所述电磁线圈与所述第二凹槽齐平。

10、优选的，所述变形体与所述第一凹槽相邻的侧壁上固接有底座，所述底座上开设有流道口，所述流道口与所述连通流道连通。

11、本实用新型公开了以下技术效果：通过可变磁场组件可以生产磁场，从而增加磁流变液的黏度，从而使得磁流变液的刚度增加，进而增加柔性执行器的刚度，夹取物品或施加载荷时更加稳固，提高操作的精准性和稳定性，提升其在夹取任务中的性能和功能；可变磁场组件产生的磁场强度不同，磁流变液的黏度不同，刚度不同，从而实现柔性执行机构刚度的调节，可满足复杂的工作环境；且结构简单，调节方式便捷。

技术特征：

1.一种基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于：所述柔性执行机构包括变形体(3)，所述变形体(3)一侧开设有多个第一凹槽(9)，相邻两所述第一凹槽(9)之间的凸起部分形成凸块(10)，所述变形体(3)内开设有连通流道(4)，所述连通流道(4)与外界连通，所述凸块(10)内开设有空腔(6)，所述空腔(6)与所述连通流道(4)连通，所述变形体(3)上设置有所述可变磁场组件，所述变形体(3)内填充有所述磁流变液(8)。

3.根据权利要求2所述的基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于：所述变形体(3)内开设有填充槽(5)，所述填充槽(5)位于所述连通流道(4)远离所述空腔(6)的一侧，所述填充槽(5)内填充有所述磁流变液(8)。

4.根据权利要求2所述的基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于：所述可变磁场组件包括多组固定套设在所述变形体(3)外的电磁线圈(7)，多组所述电磁线圈(7)与多个所述第一凹槽(9)一一对应设置，所述电磁线圈(7)位于所述第一凹槽(9)内。

5.根据权利要求4所述的基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于：所述变形体(3)远离所述第一凹槽(9)的侧壁上开设有多个第二凹槽(11)，多个所述第二凹槽(11)与多个所述第一凹槽(9)一一对应设置，所述电磁线圈(7)远离所述第一凹槽(9)的一端位于所述第二凹槽(11)内。

6.根据权利要求5所述的基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于：所述第二凹槽(11)的深度小于所述第一凹槽(9)的深度，所述电磁线圈(7)与所述第二凹槽(11)齐平。

7.根据权利要求2所述的基于磁-压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，其特征在于：所述变形体(3)与所述第一凹槽(9)相邻的侧壁上固接有底座(1)，所述底座(1)上开设有流道口(2)，所述流道口(2)与所述连通流道(4)连通。

技术总结本技术公开一种基于磁‑压力流体混驱的刚度可调柔性执行器，属于柔性执行器技术领域，包括柔性执行机构；刚度调节机构，刚度调节机构包括填充在柔性执行机构内的磁流变液，柔性执行机构上设置有可变磁场组件，可变磁场组件用于产生可变化的磁场，从而改变磁流变液的粘度。本技术可通过改变磁流变液的黏度，实现柔性执行机构刚度的调节，满足复杂的工作环境；且结构简单，调节方式便捷。技术研发人员：纪辉,李浩然,王浩泽,唐梓航,李辉,李奕锦,聂松林受保护的技术使用者：北京工业大学技术研发日：20231122技术公布日：2024/6/13