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专利号: 2019100161415
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,包括:碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手或碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,包括:碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指、手掌、热气液工质工作腔室、加热器、工质、智能控制器;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指,包括:碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型指关节、指节、绝热可伸缩软管;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型指关节,包括:碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉、指关节联动机构;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉,包括:碳纳米管纤维螺旋纱线、弹性管、上端盖、下端盖、热气液工质接口管道、热气液工质管道控制阀、传感器;所述碳纳米管纤维螺旋纱线内嵌在弹性管的表层内构成复合弹性管;

所述上端盖装配有热气液工质接口管道和热气液工质管道控制阀;所述热气液工质接口管道与弹性管内均装配有传感器;所述碳纳米管纤维螺旋纱线内嵌在弹性管构成的复合弹性管两端,分别与上端盖、下端盖相连接,构成一体化的碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉的两端分别与指关节联动机构的两端相连接,构成碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型指关节;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指,包括:一个或多个碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型指关节与一个或多个指节;所述一个或多个碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型指关节分别与一个或多个指节相连接,构成碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指;所述热气液工质工作腔室、加热器和智能控制器均装配在手掌内;所述热气液工质工作腔室通过绝热可伸缩软管,分别与一个或多个碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指中碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉相连接;所述加热器与热气液工质工作腔室相连接;所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,包括:一个或多个碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指;所述一个或多个碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指的末端分别与手掌相连接,构成碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手;

所述碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,包括:碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指、手掌、热气液工质工作腔室、加热器、工质、智能控制器;所述碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指,包括:碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉、指关节联动机构、多个指节、索线、复位弹簧;所述碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉,包括:碳纳米管纤维网格纱线、弹性管、上端盖、下端盖、热气液工质接口管道、热气液工质管道控制阀、传感器;所述碳纳米管纤维网格纱线由碳纳米管纤维构成网格;所述弹性管外面有碳纳米管纤维网格纱线,并构成复合结构的复合弹性管;所述上端盖装配有热气液工质接口管道和热气液工质管道控制阀;所述热气液工质接口管道与弹性管内均装配有传感器;所述复合弹性管的两端分别是上端盖、下端盖,它们构成一体化结构的碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉;所述碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉通过索线一端与指关节联动机构和多个指节相连接;所述索线另一端与复位弹簧相连接;所述热气液工质工作腔室、加热器和智能控制器均装配在手掌内;所述热气液工质工作腔室通过绝热可伸缩软管与碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉相连接;所述加热器与热气液工质工作腔室相连接;所述碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,包括:一个或多个碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指;所述一个或多个碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手的手指的末端分别与手掌相连接,构成碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手;

所述碳纳米管纤维螺旋纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手中的碳纳米管纤维螺旋纱线,能够采用石墨烯纤维螺旋纱线、复合纤维螺旋纱线替代;所述碳纳米管纤维网格纱线复合弹性管热驱动人工肌肉型机器人灵巧手中的碳纳米管纤维网格纱线,能够采用石墨烯纤维网格纱线、复合纤维螺旋纱线替代。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,所述碳纳米管纤维纱线包括:由多数单根碳纳米管、碳纳米管聚集束纤维或碳纳米管复合纤维并股形成的复股纤维纱线;所述碳纳米管复合纤维,包括:由碳纳米管纤维与不同于碳纳米管纤维的纤维复合构成。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,所述加热器,包括:激光加热器、可控电阻加热器、电磁加热器、微波加热器、化学反应加热器、电火花加热器或可燃冰加热器中的一种。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,所述工质包括:纯水、水溶液、无机溶剂、有机溶液、多元无机混合物、多元有机混合物、热膨胀液体、热膨胀气体或具有加热升华的固体物质中的一种。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,所述传感器包括:温度传感器、压力传感器、角度传感器、握力传感器、拉力传感器或流体传感器中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,所述弹性管包括:有机耐热弹性管、无机耐热弹性管、复合材料耐热弹性管或无机有机杂化材料耐热弹性管中的一种;所述弹性管还包括:绝热型弹性管;所述绝热型弹性管,包括:绝热型有机耐热弹性管、绝热型无机耐热弹性管、绝热型复合材料耐热弹性管或绝热型无机有机杂化材料耐热弹性管中的一种。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维纱线热驱动人工肌肉型机器人灵巧手,其特征在于,所述智能控制器分别与传感器、热气液工质管道控制阀、加热器和热气液工质工作腔室相连接。