一种基于介电高弹体的变形体及基于该变形体的柔性机械手的制作方法_2

文档序号:8551790阅读:来源:国知局
述的机械手包括4个变形体,且4个变形体呈正方形排列,分别位于正方形的四个角上。
[0026]与现有技术相比,本发明采用介电高弹体制作变形体及基于该变形体的柔性机械手,不仅可以让变形体所有结构均为柔性材料,同时对电极部分进行分区供电控制,可以让变形体向任意方向弯曲。且该柔性机械手结构全软,具有很好的弹性,因此即使在大冲击下也不会损坏,解决了现有变形体含有硬部件易损坏待抓取物件的问题。
【附图说明】
[0027]图1为本实施例的基于介电高弹体的变形体的结构示意图;
[0028]图2为各柔性电极相对于介电高弹体薄膜的分布位置示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
[0030]如图1所示,本实施例的基于介电高弹体的变形体,包括层叠50层的介电高弹体薄膜1,相邻两层介电高弹体薄膜间均设有4个相互隔离的柔性电极2。任意相邻两层间的4个柔性电极的相对于介电高弹体薄膜的分布位置相同。
[0031]以相对位置(即相对分布位置)相同的柔性电极作为一组,以同一组中任意相邻两个柔性电极作为一对,每一组分别对应设有驱动电路,驱动电路为对应组中任意相邻两对柔性电极提供极性相反的驱动电压。
[0032]本实施例中每个驱动电路提供的驱动电压在I?1kV之间连续可调,各个导电区域之间为并联。
[0033]为使驱动电路为相邻一对柔性电极提供的驱动电压极性相反,将该组中的柔性电极通过导线交替连接到驱动电路的正、负极即可。
[0034]本实施例中每一层的介电高弹体薄膜为圆形,直径为15mm,厚度为1mm,柔性电极的厚度为I ym。
[0035]本实施例中各柔性电极在介电高弹体薄膜上的分布位置如图2所示,两层之间有四个柔性电极,分别对应图中a、b、c、d对应的阴影区域,四个柔性电极2的形状相同,均为1/4扇形,且在介电高弹体薄膜I上呈轴对称分布。
[0036]由于该变形体实现变形是基于介电高弹体薄膜在高压作用下的形变实现。因此,为保证各个柔性电极之间不导通(即电气隔离),相邻柔性电极之间的最短距离为2mm。
[0037]此外,为避免介电高弹体薄膜边缘时可能出现空气被击穿的情况。因此,各个柔性电极边缘到介电高弹体薄膜边缘的最短距离为5mm。
[0038]本实施例中采用该变形体制备一种柔性机械手来抓取杯子,该杯子为圆柱形,直径为80_,高度为100mm。
[0039]该柔性机械手包括4个上述的变形体,且四个变形体按照正方形排列,分别位于正方形的四个角上,正方形的对角线长度为80mm。即每个变形体和其不相邻的变形体之间的间距为80mm。
[0040]此外,为增大机械手与杯子之间的摩擦力,本实施例中变形体的外边缘成锯齿状。
[0041]以上所述的【具体实施方式】对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于介电高弹体的变形体,其特征在于,包括层叠的介电高弹体薄膜,任意相邻两层介电高弹体薄膜之间均设有至少两个相对位置相同、且相互隔离的柔性电极; 以相对位置相同的柔性电极作为一组,每一组分别对应设有驱动电路,以同一组中任意相邻两个柔性电极作为一对,所述驱动电路为对应组中任意相邻两对柔性电极提供极性相反的驱动电压。
2.如权利要求1所述的基于介电高弹体的变形体,其特征在于,任意相邻两层介电高弹体薄膜间均设有四个柔性电极。
3.如权利要求1所述的基于介电高弹体的变形体,其特征在于,所述柔性电极之间的最短距离为2?5mm。
4.如权利要求1所述的基于介电高弹体的变形体,其特征在于,各个柔性电极边缘到介电高弹体薄膜边缘的最短距离为5?10mm。
5.如权利要求1所述的基于介电高弹体的变形体,其特征在于,每一层介电高弹体薄膜的厚度为0.1?Imm0
6.如权利要求5所述的基于介电高弹体的变形体,其特征在于,所述柔性电极的厚度为 10nm ?2 μ m。
7.如权利要求6所述的基于介电高弹体的变形体,其特征在于,所述变形体中介电高弹体薄膜的层数为50?100层。
8.—种柔性机械手,其特征在于,包括至少两个如权利要求1?7中任意一项所述的变形体,各个变形体沿圆周均匀分布。
9.如权利要求8所述的柔性机械手,其特征在于,包括4个变形体,且4个变形体呈正方形排列,分别位于正方形的四个角上。
【专利摘要】本发明公开了一种基于介电高弹体的变形体,包括层叠的介电高弹体薄膜,任意相邻两层介电高弹体薄膜之间均设有至少两个相对位置相同、且相互隔离的柔性电极;以相对位置相同的柔性电极作为一组,每一组分别对应设有驱动电路,以同一组中任意相邻两个柔性电极作为一对,所述驱动电路为对应组中任意相邻两对柔性电极提供极性相反的驱动电压。本发明采用介电高弹体制作变形体及基于该变形体的柔性机械手,不仅可以让变形体所有结构均为柔性材料,同时对电极部分进行分区供电控制,可以让变形体向任意方向弯曲。且该柔性机械手结构全软,具有很好的弹性,因此即使在大冲击下也不会损坏,解决了现有变形体含有硬部件易损坏待抓取物件的问题。
【IPC分类】B25J19-00
【公开号】CN104875216
【申请号】CN201510198115
【发明人】李铁风, 李驰, 谢雨涵, 黄晓强, 杨栩旭, 刘俊杰
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月23日
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