1.一種剛性柔性可切換的機(jī)械手,包括彈性高分子機(jī)械手,其特征在于,彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部設(shè)置有流體管道,控溫流體通過流體管道進(jìn)入彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部,液態(tài)金屬材料通過另一流體管道進(jìn)入彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部,或者,液態(tài)金屬材料位于彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部的腔室內(nèi),通過制冷模塊與加熱模塊降低或升高控溫流體以及液態(tài)金屬填充材料的溫度,使液態(tài)金屬填充材料在固態(tài)與液態(tài)之間進(jìn)行相變切換,利用流體泵將液態(tài)金屬填充材料以及控溫流體泵送至彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述彈性高分子機(jī)械手所用材料為硅膠、橡膠、硅橡膠或其他彈性聚合物材料,具有多個(gè)手指狀結(jié)構(gòu),在內(nèi)部填充壓力或外力作用下能夠發(fā)生形變;內(nèi)部有流體管道以及多個(gè)沿機(jī)械手臂長度方向排列的腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述液態(tài)金屬填充材料隨著溫度在熔點(diǎn)附近的變化,能夠在低溫下變?yōu)楣腆w,具有滿足機(jī)械手抓握要求的剛性及強(qiáng)度,同時(shí)在高溫下變?yōu)橐后w,能夠自由流動(dòng);液態(tài)金屬填充材料包括熔點(diǎn)在300攝氏度以下的低熔點(diǎn)金屬或合金,金屬成分是鎵、銦、錫、鋅、鉍、鉛、鎘、銅、銀、金、汞、鈉、鉀、鎂、鋁、鐵、鈷、鎳、錳、鈦、釩中的一種或多種,其形式是金屬單質(zhì)、合金或者金屬納米顆粒與流體分散劑混合形成的導(dǎo)電納米流體,密封在彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部,或者經(jīng)流體管道利用流體泵進(jìn)入或流出彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述控溫流體為具有一定比熱容的流體物質(zhì),通過流體泵的作用經(jīng)流體管道進(jìn)入彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部,通過熱交換作用對(duì)液態(tài)金屬填充材料進(jìn)行加熱或冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述流體管道,位于彈性高分子機(jī)械手的內(nèi)部且連通了彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部的腔室,管道與流體泵相連,在流體泵的作用下,使得液態(tài)金屬填充材料以及控溫流體在管道內(nèi)部流動(dòng),當(dāng)流體進(jìn)入彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部的腔室后,在壓力作用下,腔室產(chǎn)生膨脹,進(jìn)而使得彈性高分子機(jī)械手發(fā)生彎曲,從而形成抓握或松開的動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述制冷模塊在控制模塊的作用下對(duì)控溫流體以及液態(tài)金屬填充材料進(jìn)行降溫,從而使得液態(tài)金屬填充材料固化,制冷模塊采用空調(diào)式壓縮-汽化循環(huán)制冷,或采用半導(dǎo)體制冷片,或采用空氣或水對(duì)流制冷;所述加熱模塊在控制模塊的作用下對(duì)控溫流體以及液態(tài)金屬填充材料進(jìn)行加熱,從而使得液態(tài)金屬填充材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),加熱模塊采用空調(diào)式汽化-壓縮循環(huán)制熱,或采用半導(dǎo)體制熱片,或采用電熱絲通電后加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述控制模塊通過有線或無線的方式接收傳感模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊的信息,根據(jù)傳感模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊的反饋對(duì)制冷模塊、加熱模塊以及流體泵進(jìn)行調(diào)節(jié),控制制冷模塊、加熱模塊以及流體泵的動(dòng)作,從而使得彈性高分子機(jī)械手形成抓握或松弛的動(dòng)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述傳感模塊感知彈性高分子機(jī)械手上的形變、溫度或內(nèi)部流體壓力,并將所獲得的數(shù)據(jù)通過有限或無線的方式發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述數(shù)據(jù)處理模塊具有可視化界面,能夠根據(jù)用戶需要以有線或無線的方式發(fā)送指令至控制模塊,從而改變彈性高分子機(jī)械手的開合以及剛性或柔性,同時(shí)還能夠接受傳感模塊的信息,進(jìn)而判斷是否形成了對(duì)物體的抓握,從而調(diào)節(jié)握力或開合范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述剛性柔性可切換的機(jī)械手,其特征在于,所述流體泵將控溫流體或液態(tài)金屬填充材料泵送至彈性高分子機(jī)械手內(nèi)部,改變機(jī)械手內(nèi)部的溫度或使得機(jī)械手彎曲或舒展,其通過接收控制模塊的指令,對(duì)流動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。