一、技术领域

机器人厂技术领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：ZL 202311087817.2

授权公告日：2023年10月13日

发明人：曲钧天、李振坤、郝宏伟、方毅

2.专利说明书摘要

       本发明公开了一种变刚度软体手指单元以及变刚度软体手指，包括软体外壳、磁流变液、流通控制结构；软体外壳内部具有与流通控制结构连通的磁流变液流通腔，磁流变液流通腔用于容纳从流通控制结构中流出的磁流变液；流通控制结构用于储存磁流变液，并调控磁流变液在磁流变液流通腔和流通控制结构中循环流动；各变刚度软体手指单元之间可拆卸活动连接成变刚度软体手指；本发明中的变刚度软体手指通入磁流变液后能够变形，从而实现对不同形状目标物体的包络和抓取；而且能够在施加外部磁场时使得施加外部磁场的部位刚度变硬，软体抓手手指有足够的力量抓取目标物体，从而扩大软体手指的抓取范围并提高软体手指的抓取力。

3.创新点

（1）本发明提供一种变刚度软体手指单元以及变刚度软体手指，解决现有软体抓手手指的抓取范围小和抓取力小的问题；

（2）本发明提供一种变刚度软体手指单元以及变刚度软体手指，其手指单元内部填充磁流变液，外部由软体材料组成，有良好的抓取柔性，可以自适应包络各种形状的物体，同时不易损伤物体表面；多节手指单元串联连接，独立液压控制，实现类似于人手的灵活度和多模态。

4.痛点问题

      本发明的目的在于解决现有软体抓手手指的抓取范围小和抓取力小的问题，提供一种变刚度软体手指单元以及变刚度软体手指。

5.技术优势

（1）本发明提供一种变刚度液压软体抓手，其手指单元内部填充磁流变液，外部由软体材料组成，有良好的抓取柔性，可以自适应包络各种形状的物体，同时不易损伤物体表面；多节手指单元串联连接，独立液压控制，实现类似于人手的灵活度和多模态；同时由于磁流变液的良好物理性质，响应迅速，无需安装传感器，就可以适应复杂的外界环境；

（2）通过磁流变弹性体的材料制成软体外壳，使得软体手指单元具有更好的变刚度效果，较现有的软体手指单元，达到的刚度更大，进一步提高了软体手指单元的抓取力。

三、产业化信息

1.应用场景

（1）现有版本的机器人可以用于⼯业领域，如解决柔性易损物品搬运难题；

（2）机器人进一步结合先进传感和控制技术，可以用于水下复杂狭小空间的抓取；

2.商业价值

此项技术拥有巨大的商业前景，对于机器人行业有以下市场价值：

（1）本变刚度软体抓手驱动方式简单，抓取范围广，效果好，且本体由磁流变材料和常用金属制成，成本低廉；

（2）本变刚度软体抓手能够在⻝品⽣鲜、3C电⼦、 汽⻋零配件等多⾏业对异形易损物品进⾏综合包装分拣环节的抓取难题；

（3）本变刚度软体抓手能够解决水下复杂狭小空间抓取这一常见问题，受众群体广泛，具有较大的市场；

（4）本变刚度软体抓手有望与先进传感、控制技术结合，进一步开发能够应用于多场景的狭小空间作业抓手。

3.发展规划

（1）本项目可以与机器人公司合作，开发新一代基于柔性材料的变刚度软体抓手；

（2）本机器人融合先进智能传感、控制技术，可以⻝品⽣鲜、3C电⼦、 汽⻋零配件等多⾏业对异形易损物品进⾏综合包装分拣环节的抓取难题，也可以应用于其他狭小空间可的特定作业，应用场景从工业抓取领域拓展至更为广阔的其他场景。

4.合作方式

面议

注：所有专利信息未经授权，请勿转载

 联系方式：juntian.qu@sz.tsinghua.edu.cn