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公开(公告)号：CN110270987B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201910562308.8
申请日：2019-06-26
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供气驱动软体爬行机器人及其制造和控制方法，所述气驱动软体爬行机器人包括至少两根单根充气伸长型致动器、连接环和触手，所述至少两根单根充气伸长型致动器通过连接环和触手并排组合成所述气驱动软体爬行机器人。本发明提出的上述软体爬行机器人适用于管道探测，能够提高当前软体机器人管道内的爬行效率，并且能适用多种类型的管道。所设计的软体机器人被证明能够在管道内以较快的速度进行自由爬行，能够克服自身重力的影响，具有良好的转向能力，能够适应复杂的管道线路。同时，所设计的软体机器人本体灵活，柔顺性好，通过携带内窥镜摄像机能够完成管道探测任务。
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公开(公告)号：CN110281256A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910578503.X
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供一种基于气动软体致动器的软体抓手及其制造方法，包括底座及至少一个抓手指，所述抓手手指是气动软体致动器，所述气动软体致动器为螺线构型。该抓手只需一次脉冲输入即可实现展开变形，并可根据其自身特点逐步恢复螺旋状态。该抓手初始无需保持输入的气压，即能保持弯曲形状。这样即可避免浪费资源，并且能延长抓手的寿命。
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公开(公告)号：CN110276158A
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201910580059.5
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供一种螺线型致动器重建展开形状的方法，其特征在于包括如下步骤：S1、得到输入气压P与致动器展开角度θ的关系；S2、基于展开角度θ得到螺线角度φ；S3：获取构型空间参数R0和C0；S4：根据所得到的螺线角度及构型空间参数R0和C0重建致动器展开形状。实验结果表明，所设计的构型空间参数方法可以获取致动器完整长度的构型空间参数，重建效果理想，分段重建的理论展开形状与实际展开形状误差更小。
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公开(公告)号：CN110269776A
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201910578492.5
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供一种基于气动软体致动器的手指辅助康复指套及其制造方法，所述辅助康复指套包括至少一个螺线型致动器，和依据病患手指关节的位置粘贴在所述螺线型致动器上的连接环。该康复指套初始构型是螺线型，它无需通过充气即可天然产生弯曲变形而适应病患者的手指关节弯曲为螺线型并根据其形状选择螺线型致动器的构型空间参数，可以更有效更舒适地帮助病患展开僵硬的弯曲的手指。样机实验证实，在不同的输入气压下，样机可以展开不同的角度，将弯曲的手指展开成不同的形状。由于输入的空气压力分布在整个执行机构的长度，手指的所有部分都可以行使。
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公开(公告)号：CN110039547A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910447859.X
申请日：2019-05-27
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供一种柔性机械臂遥操作的人机交互终端及方法。通过VR头戴显示器生成柔性机械臂的三维立体可视化场景；S2、通过操作手柄控制柔性机械臂末端姿态，从而控制柔性机械臂臂型，以达到亲自操作柔性机械臂的效果。本发明是一种非接触式的交互技术，基于机器视觉的交互技术。由于是非接触式的，因此整个操作方式是非侵入式的，对操作员的干扰会大大减少。在这类交互技术中，让操作员能以更直观和自然的命令方式去进行控制，有效避免了接触式设备所带来的干扰。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110000787A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910295783.3
申请日：2019-04-12
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种超冗余机械臂的控制方法,包括如下步骤：S1、根据机械臂的运动学分析，得到模块化关节自由度变量和对应的驱动绳索长度之间的关系；S2、测量出机械臂各个关节位置参数，得到实际的驱动线绳长度；S3、通过对柔性机械臂的参数进行辨识，补偿机械臂的驱动绳长，从而做到对机械臂的精确控制。本发明使复杂的参数补偿变成了简单的驱动线绳长的补偿；进而通过对柔性机械臂的参数进行辨识，做到对机械臂的精确控制。
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公开(公告)号：CN109445274A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811252001.X
申请日：2018-10-25
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及一种柔性空间机械臂振动控制方法，由关节力矩计算得到返回波，返回波包含系统振动信息，返回波叠加在输入中，对输入进行实时整形，整形后的输入经过关节PD控制，控制机械臂运动，从而通过对返回波的吸收，达到振动抑制的目的；返回波计算中加入指数函数修正项，修正项具有快速衰减的特点，可以确保运动结束后，返回波接近于零。本发明有如下有益效果：通过对现有波形控制方法进行改进，尤其对返回波的计算方法进行了改进，在实现振动控制的同时保证位置跟踪精度；通过搭建柔性空间机械臂地面试验系统，本发明上述方法得到了验证。
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公开(公告)号：CN108501039A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810253379.5
申请日：2018-03-26
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了一种基于球铰接的柔性机械臂，包括驱动机构和臂段机构，臂段机构包括依次相互连接的至少一段关节段，每段关节段包括多个关节模块、多个球关节、多根绳索和多个弹性连接模块，关节模块包括凸缘部和两个锥形凸出部，两个锥形凸出部分别设置在凸缘部的两侧，凸缘部连接在两侧的锥形凸出部的底部的圆形延伸处；在每相邻的两个关节模块之间通过多个弹性连接模块连接，且在每相邻的两个关节模块的两个相邻的锥形凸出部的顶端通过球关节铰接，多根绳索的第一端分别连接驱动机构以通过驱动机构驱动绳索，第二端依次经过多个关节模块之后固定连接在末端的关节模块上。本发明能够解决横向压缩问题，且柔性弯曲效果非常好。
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公开(公告)号：CN109325315B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN201811344693.0
申请日：2018-11-13
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种连续型机械臂的静力学建模方法，所述连续型机械臂包括多个分段，每个分段分别包括多个分节，每个分节之间依次通过圆盘连接起来，且每相邻的两个所述圆盘之间夹着一个弹性片，所述圆盘上设有多个过绳孔，在所述连续型机械臂的一端通过绳索施加拉力来驱动所述弹性片弯曲，其中每一个分段分别由多根绳索进行驱动；所述静力学建模方法包括：将所述连续型机械臂中的每个所述弹性片等效为伪刚体模型，以建立所述连续型机械臂的静力学平衡方程。本发明提出的连续型机械臂的静力学建模方法，基于伪刚体模型建立连续型机械臂的静力学平衡方程，解决了传统梁理论力学模型具有积分项导致计算效率低的问题。
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公开(公告)号：CN109773769B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201910138510.8
申请日：2019-02-25
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了一种基于球销副的柔性机械臂，包括多段臂杆、多组联动绳组和多根驱动绳，多段臂杆分别依次首尾相连，其中每相邻的两段臂杆之间通过球销副连接，各组联动绳组分别与两端分别连接有球销副的各段臂杆相对应，每组联动绳组包括多根联动绳，每组联动绳组中的多根联动绳分别依次绕过相对应的臂杆的第一端的球销副、该相对应的臂杆以及该相对应的臂杆的第二端的球销副以实现联动，每根联动绳在相对应的臂杆上呈S形；多根驱动绳分别依次穿过依次首尾相连的多段臂杆以实现对多段臂杆的驱动。本发明提出的基于球销副的柔性机械臂，更便于工程应用、联动效果稳定可靠，并实现等曲率弯曲联动。
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