技術領域

本發(fā)明涉及一種柔性機械手，特別是涉及一種用于抓取紙杯、喂食病人的機械手及其抓取、喂食、控制方法。

背景技術：

在自動化機械代替逐步代替人的過程中，自動化機械以其環(huán)境適應能力強、不知疲倦、使用成本低等諸多優(yōu)點，成為了未來科技的標志。然而，復雜的機械機構(gòu)容易產(chǎn)生諸多故障，笨重的大型機械無法完成像人類一般細膩的操作。

自動化機械代替人的過程中，一直以來都在創(chuàng)造類似真人一樣的柔性臂關節(jié)，來完成諸如抓雞蛋、抓紙杯甚至抓取一次性發(fā)泡塑料餐盒并喂傳染病人等細膩工作。傳統(tǒng)柔性臂大多采用三組齒輪齒條驅(qū)動兩個板子之間的平行或使其具有夾角，再將其進行串列組合，從而完成一個柔性臂的構(gòu)建。

然而，齒輪齒條方式驅(qū)動過于死板。真人在抓東西時不光是抓緊力能滿足抓起東西的要求，真人的的皮下脂肪也會針對被抓物進行握狀的微調(diào)。所以在抓起紙杯過程中只能根據(jù)紙杯的固定形狀設計出固定的握姿來抓起紙杯，固定握姿前后精度要求極高。齒輪齒條方式的柔性臂對于紙杯握姿無法進行微調(diào)。喂食病人時，病人吃飯的姿態(tài)并不固定，時常會發(fā)生細微的變化，如若喂食的機械手無法適應患者口中姿態(tài)的微小變化，很可能傷及患者，甚至危害患者生病。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作簡便、適應能力強、能夠根據(jù)被抓物的大小進行微調(diào)、適應患者姿態(tài)的微小變化的電磁關節(jié)機械手及其抓取、喂食、控制方法。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手的喂食病人方法，包括機械手掌、機械手指、機械手臂和電磁柔性關節(jié)，所述手臂的一端與機架固定，手臂的另一端通過電磁柔性關節(jié)與手掌連接，手掌通過電磁柔性關節(jié)與手指連接，手指的每個關節(jié)都為電磁柔性關節(jié)；

所述電磁柔性關節(jié)包括下板、伸縮柱和上板，下板通過三根伸縮柱與上板連接，三根伸縮柱的軸線均與上板、下板周向的0°、120°、240°位置固定；

所述伸縮柱包括電磁鐵、永磁鐵、限位環(huán)、柔性筒和頂桿，所述柔性筒底部與下板固定，柔性筒內(nèi)腔自下到上依次設有電磁鐵、永磁鐵和頂桿，所述電磁鐵固定在柔性筒底部，所述永磁鐵以柔性筒內(nèi)腔為導軌，永磁鐵頂部與頂桿底部固定，頂桿頂部與上板連接；

頂桿為丁晴橡膠制成；

限位環(huán)自柔性筒內(nèi)腔的中部向頂部沿柔性筒軸線陣列多個，限位環(huán)厚度與限位環(huán)之間的間隔相等；

所述柔性筒內(nèi)腔呈圓臺狀，柔性筒內(nèi)腔的上內(nèi)徑小于下內(nèi)徑，永磁鐵為圓柱狀，永磁鐵的外徑小于柔性筒內(nèi)腔的下內(nèi)徑，永磁鐵的外徑大于柔性筒內(nèi)腔中部的內(nèi)徑；

所述頂桿頂部與上板通過彈簧連接；

所述頂桿為柔性桿，柔性筒內(nèi)腔中部設有限位環(huán)，所述限位環(huán)內(nèi)徑與頂桿外徑相同，限位環(huán)用于限位永磁鐵并且對頂桿起導向作用；

所述柔性筒內(nèi)竹節(jié)狀嵌入多個磁屏蔽環(huán)，所述磁屏蔽環(huán)由80％的鎳合金Mumetal材料制成，磁屏蔽環(huán)的厚度為0.0508毫米，磁屏蔽環(huán)的軸線與柔性筒的軸線重合，每個磁屏蔽環(huán)之間有間隔，磁屏蔽環(huán)之間的間隔小于磁屏蔽環(huán)高度的1/5，磁屏蔽環(huán)37的上端口和下端口均設有若干匝導線線圈，

還包括接觸器充電供電控制裝置、發(fā)電機和穩(wěn)流裝置，所述接觸器充電供電控制裝置包括第一觸點、第二觸點、第三觸點、第四觸點、第五觸點、第六觸點、第七觸點、第八觸點、第九觸點、第十觸點和第一蓄電池、第二蓄電池共同組成的蓄電池，所述穩(wěn)流裝置用于接收蓄電池忽高忽低的電壓，并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電壓，從而對電磁柔性關節(jié)的控制器供應穩(wěn)定電壓，電磁柔性關節(jié)的控制器根據(jù)控制信號對每個伸縮柱上的電磁鐵供電，磁屏蔽環(huán)其上、下端的導線線圈均與發(fā)電機并聯(lián)；

所述第一觸點與第一蓄電池的正極連接，第二觸點與第一蓄電池的負極連接，第三觸點與發(fā)電機的正極連接，第四觸點與發(fā)電機的負極連接，第五觸點與第二蓄電池的正極連接，第六觸點與第二蓄電池的負極連接，第七觸點與穩(wěn)流裝置的正極連接，第八觸點與穩(wěn)流裝置的負極連接，第九觸點與第一觸點串聯(lián)，第十觸點與第二觸點串聯(lián)；

所述柔性筒由蝦殼狀排列的套筒構(gòu)成，所述套筒包括底套和面限套；

所述柔性筒底部為底套，所述底套為圓臺狀，底套外徑較大的圓周面用于固定下板，底套內(nèi)固定電磁鐵，底套上疊加套裝多個面限套，底套的側(cè)面與其上側(cè)的面限套通過拉繩連接；

所述面限套為圓臺狀套筒，所述面限套上側(cè)外徑小于下側(cè)外徑，面限套設有軸向通孔，所述面限套底部開設有第三圓臺孔，所述第三圓臺孔與面限套的軸向通孔相貫通，第三圓臺孔上側(cè)的內(nèi)徑與面限套的軸向通孔的內(nèi)徑相同，面限套軸向截面中第一圓臺孔的側(cè)面線條與第一圓臺套的側(cè)面線條之間有夾角，所述夾角為∠a；

所述面限套上沿軸線方向依次套裝有多個面限套，下側(cè)的面限套的圓臺側(cè)面與上側(cè)的面限套的第三圓臺孔的下沿通過拉繩連接，所述拉繩沿面限套的軸線周向均勻分布多個；

當兩個面限套相互向相反方向拉伸時，上側(cè)的面限套與下側(cè)的面限套通過拉繩連接；

當兩個面限套相互向相反方向拉繩并受徑向力時，上側(cè)的面限套底部第一圓臺孔下沿上的一點與下側(cè)的面限套或底套上部側(cè)面上的一點相互支撐，所述相互支撐的一點的周向另一側(cè)通過拉繩限位；

柔性筒為丁晴橡膠制成；

其包括如下步驟：

A、記錄人體手部每個關節(jié)的最大彎曲幅度、力度和抓取姿態(tài)，

B、將多個電磁柔性關節(jié)串聯(lián)起來構(gòu)成仿真關節(jié)，下側(cè)電磁柔性關節(jié)的上板與上側(cè)電磁柔性關節(jié)的下板固定連接，并且參考人手相同位置處關節(jié)的最大幅度，調(diào)整電磁柔性關節(jié)的個數(shù)，

C、將機械手掌、機械手指、機械手臂用仿真關節(jié)連接，

D、記錄人手喂食病人時，所有關節(jié)的運動狀態(tài)和運動時間，并利用PLC控制電磁柔性關節(jié)構(gòu)成的仿真關節(jié)，按照人手的關節(jié)的運動狀態(tài)和運動時間喂食病人。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手，其中所述頂桿頂部與上板通過彈簧連接。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手，其中所述頂桿為柔性桿，柔性筒內(nèi)腔中部設有限位環(huán)。所述限位環(huán)內(nèi)徑與頂桿外徑相同，限位環(huán)用于限位永磁鐵并且對頂桿起導向作用。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手，其中所述柔性筒內(nèi)竹節(jié)狀嵌入多個磁屏蔽環(huán)，所述磁屏蔽環(huán)由80％的鎳合金Mumetal材料制成，磁屏蔽環(huán)的厚度為0.0508毫米，磁屏蔽環(huán)的軸線與柔性筒的軸線重合，每個磁屏蔽環(huán)之間有間隔，磁屏蔽環(huán)之間的間隔小于磁屏蔽環(huán)高度的1/5，在磁屏蔽環(huán)37的上端口和下端口均設有若干匝導線線圈，還包括接觸器充電供電控制裝置、發(fā)電機和穩(wěn)流裝置，所述接觸器充電供電控制裝置包括第一觸點、第二觸點、第三觸點、第四觸點、第五觸點、第六觸點、第七觸點、第八觸點、第九觸點、第十觸點和第一蓄電池、第二蓄電池共同組成的蓄電池，所述穩(wěn)流裝置用于接收蓄電池忽高忽低的電壓，并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電壓，從而對電磁柔性關節(jié)的控制器供應穩(wěn)定電壓，電磁柔性關節(jié)的控制器根據(jù)控制信號對每個伸縮柱上的電磁鐵供電，磁屏蔽環(huán)其上、下端的導線線圈均與發(fā)電機并聯(lián)；所述第一觸點與第一蓄電池的正極連接，第二觸點與第一蓄電池的負極連接，第三觸點與發(fā)電機的正極連接，第四觸點與發(fā)電機的負極連接，第五觸點與第二蓄電池的正極連接，第六觸點與第二蓄電池的負極連接，第七觸點與穩(wěn)流裝置的正極連接，第八觸點與穩(wěn)流裝置的負極連接，第九觸點與第一觸點串聯(lián)，第十觸點與第二觸點串聯(lián)。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手，其中所述柔性筒由蝦殼狀排列的套筒構(gòu)成。所述套筒包括底套和點限套。所述柔性筒底部為底套。所述底套為圓臺狀，底套外徑較大的圓周面用于固定下板，底套內(nèi)固定電磁鐵，底套上疊加套裝多個點限套，底套的側(cè)面與其上側(cè)的點限套通過拉繩連接。所述點限套由自上到下包括第一圓臺套和第二圓臺套。所述第一圓臺套上側(cè)外徑小于下側(cè)外徑，第二圓臺套上側(cè)外徑大于下側(cè)外徑，第一圓臺套下側(cè)的外徑與第二圓臺套上側(cè)的外徑相同，第一圓臺套底部與第二圓臺套頂部固定，點限套設有軸向通孔。所述點限套底部開設有第一圓臺孔。所述第一圓臺孔與點限套的軸向通孔相貫通，第一圓臺孔上側(cè)的內(nèi)徑與點限套的軸向通孔的內(nèi)徑相同，點限套軸向截面中第一圓臺孔的側(cè)面線條與第一圓臺套的側(cè)面線條平行。所述點限套上沿軸線方向依次套裝有多個點限套，下側(cè)點限套的第一圓臺套的側(cè)面與上側(cè)點限套的第二圓臺套的下沿之間通過拉繩連接。所述拉繩沿點限套的軸線周向均勻分布多個。當兩個點限套相互向相反方向拉伸時，上側(cè)的點限套與下側(cè)的點限套通過拉繩連接。當兩個點限套相互向相反方向拉繩并受徑向力時，上側(cè)的點限套底部第一圓臺孔下沿上的一點與下側(cè)的點限套或底套上部側(cè)面上的一點相互支撐。所述相互支撐的一點的周向另一側(cè)通過拉繩限位。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手，其中所述柔性筒由蝦殼狀排列的套筒構(gòu)成。所述套筒包括底套和面限套。所述柔性筒底部為底套。所述底套為圓臺狀，底套外徑較大的圓周面用于固定下板，底套內(nèi)固定電磁鐵，底套上疊加套裝多個面限套，底套的側(cè)面與其上側(cè)的面限套通過拉繩連接。所述面限套為圓臺狀套筒。所述面限套上側(cè)外徑小于下側(cè)外徑，面限套設有軸向通孔。所述面限套底部開設有第三圓臺孔。所述第三圓臺孔與面限套的軸向通孔相貫通，第三圓臺孔上側(cè)的內(nèi)徑與面限套的軸向通孔的內(nèi)徑相同，面限套軸向截面中第一圓臺孔的側(cè)面線條與第一圓臺套的側(cè)面線條之間有夾角。所述夾角為∠a。所述面限套上沿軸線方向依次套裝有多個面限套，下側(cè)的面限套的圓臺側(cè)面與上側(cè)的面限套的第三圓臺孔的下沿通過拉繩連接。所述拉繩沿面限套的軸線周向均勻分布多個。

當兩個面限套相互向相反方向拉伸時，上側(cè)的面限套與下側(cè)的面限套通過拉繩連接。當兩個面限套相互向相反方向拉繩并受徑向力時，上側(cè)的面限套底部第一圓臺孔下沿上的一點與下側(cè)的面限套或底套上部側(cè)面上的一點相互支撐。所述相互支撐的一點的周向另一側(cè)通過拉繩限位。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手的抓取方法，包括如下步驟：

A、記錄人體手部每個關節(jié)的彎曲幅度、力度和抓取姿態(tài)。

B、將多個電磁柔性關節(jié)串聯(lián)起來構(gòu)成仿真關節(jié)，下側(cè)電磁柔性關節(jié)的上板與上側(cè)電磁柔性關節(jié)的下板固定連接，并且參考人手相同位置處關節(jié)的幅度，調(diào)整電磁柔性關節(jié)的個數(shù)。

C、將機械手掌、機械手指、機械手臂用仿真關節(jié)連接。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手與現(xiàn)有技術不同之處在于本發(fā)明電磁關節(jié)機械手通過電磁柔性關節(jié)代替齒輪齒條驅(qū)動的機械關節(jié)對物體(諸如紙杯)進行抓取或?qū)魅静∪诉M行喂食，能夠發(fā)揮電磁柔性關節(jié)與到細小誤差時的可調(diào)性。在機械手抓取紙杯時，電磁柔性關節(jié)會模仿人手上的脂肪從而均攤掉紙杯向外的外擴力，成功抓取紙杯并且不破壞紙杯。在機械手喂食傳染病人時，減少了醫(yī)護人員被傳染的可能性，并且在病人含住勺子閉嘴往下吞咽的時候，電磁柔性關節(jié)也會針對患者吞咽時的低頭動作隨病人向下運動，大大減少誤傷病人的可能性。電磁柔性關節(jié)的三根伸縮柱按照下板周向的0°、120°、240°周向均勻分布，則可在伸縮柱伸縮時，改變上板與下板的夾角，從而使電磁柔性關節(jié)任意角度彎曲。其中伸縮柱利用電磁鐵和永磁鐵控制伸縮，則可利用磁鐵在同極的排斥力驅(qū)動頂桿上下運動，實現(xiàn)伸縮桿的伸縮。并且圓臺狀內(nèi)腔的柔性筒作為導軌可在永磁鐵上升時，限制其最大位移。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手中若頂桿為硬質(zhì)桿則可利用彈簧消除頂桿頂部與上板之間的彎曲力。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手中柔性頂桿則可自行消除頂桿頂部與上板之間的彎曲力。但是柔性桿在柔性筒內(nèi)容易相互摩擦，或者產(chǎn)生偏移，則設置限位環(huán)對永磁鐵進行限位，順便對柔性頂桿起導向作用。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手中若需要伸縮桿有足夠的伸長力，則勢必要加強電磁鐵的磁性。但是三個伸縮桿畢竟距離過近，相互干擾容易引起驅(qū)動混亂，則在柔性筒的筒壁上同軸間隔嵌入磁屏蔽環(huán)即可減少三個伸縮桿的相互干擾，并且Mumetal材料可以制作的只有0.0508毫米厚的磁屏蔽薄片環(huán)，則其輕薄的性能不影響伸縮桿的彎曲程度，并為電磁柔性關節(jié)減重。磁屏蔽環(huán)之間的間隔大于磁屏蔽環(huán)高度1/5，則達不到良好的磁屏蔽效果。使用時，第一蓄電池、第二蓄電池的其中一個因磁屏蔽環(huán)之間的未被屏蔽的磁感線切割導線線圈，從而對其供電，另一個對伸縮柱的電磁鐵放電，交替供電、放電即可一邊工作一邊充電，保護蓄電池壽命。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手中點限套相互接觸為一個點與面的接觸，其優(yōu)勢為轉(zhuǎn)向靈活。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手中面限套相互接觸為一條細長的弧面。其優(yōu)勢為保持姿態(tài)較為穩(wěn)定。

本發(fā)明電磁關節(jié)機械手的抓取方法中模擬人類手的彎曲程度調(diào)節(jié)不同個數(shù)的電磁柔性關節(jié)串連，可最大限度仿照人手制造機械手，使其用途更為廣泛。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的電磁關節(jié)機械手及其喂食和控制方法作進一步說明。

附圖說明

圖1是電磁關節(jié)機械手中電磁柔性關節(jié)的軸測圖；

圖2是圖1所示電磁關節(jié)機械手中柔性關節(jié)的主視剖視圖；

圖3是實施例1中伸縮柱的主視剖視圖；

圖4是實施例1中底套和點限套未被拉伸的主視圖；

圖5是實施例1中底套和點限套被拉伸時的主視圖；

圖6是實施例1中底套和點限套受徑向力的主視圖；

圖7是實施例2中伸縮柱的主視剖視圖；

圖8是實施例2中底套和面限套未被拉伸的主視圖；

圖9是實施例2中底套和面限套被拉伸時的主視圖；

圖10是實施例2中底套和面限套受徑向力的主視圖；

圖11是實施例1中接觸器充電供電裝置的主視圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1～6、11所示，本發(fā)明電磁關節(jié)機械手包括機械手掌、機械手指、機械手臂、電磁柔性關節(jié)1和電路控制部分。手臂的一端與機架固定。參見圖1，手臂的另一端通過電磁柔性關節(jié)1與手掌連接，手掌通過電磁柔性關節(jié)1與手指連接，手指的每個關節(jié)都為電磁柔性關節(jié)1。

參見圖1和圖2，電磁柔性關節(jié)1包括下板2、伸縮柱3和上板4，下板2通過三根伸縮柱3與上板4連接，三根伸縮柱3的軸線均與上板4、下板2周向的0°、120°、240°位置固定。

參見圖2和圖3，伸縮柱3包括電磁鐵31、永磁鐵32、限位環(huán)33、柔性筒34和頂桿35。柔性筒34底部與下板2固定，柔性筒34內(nèi)腔自下到上依次設有電磁鐵31、永磁鐵32和頂桿35。電磁鐵31固定在柔性筒34底部。永磁鐵32以柔性筒34內(nèi)腔為導軌，永磁鐵32頂部與頂桿35底部固定。頂桿35頂部與上板4通過彈簧36連接。頂桿35為丁晴橡膠制成。限位環(huán)33內(nèi)徑與頂桿35外徑相同，限位環(huán)33用于限位永磁鐵32并且對頂桿35起導向作用。限位環(huán)33自柔性筒34內(nèi)腔的中部向頂部沿柔性筒34軸線陣列多個，限位環(huán)33厚度與限位環(huán)33之間的間隔相等。

參見圖2和圖3，柔性筒34內(nèi)腔呈圓臺狀，柔性筒34內(nèi)腔的上內(nèi)徑小于下內(nèi)徑，永磁鐵32為圓柱狀，永磁鐵32的外徑小于柔性筒34內(nèi)腔的下內(nèi)徑，永磁鐵32的外徑大于柔性筒34內(nèi)腔中部的內(nèi)徑。柔性筒34為丁晴橡膠制成。

參見圖3～圖6，柔性筒34由蝦殼狀排列的套筒構(gòu)成。套筒包括底套38和點限套39。

參見圖3～圖6，柔性筒34底部為底套38。底套38為圓臺狀，底套38外徑較大的圓周面用于固定下板2，底套38內(nèi)固定電磁鐵31，底套38上疊加套裝多個點限套39，底套38的側(cè)面與其上側(cè)的點限套39通過拉繩41連接。

參見圖3～圖6，點限套39由自上到下包括第一圓臺套和第二圓臺套。第一圓臺套上側(cè)外徑小于下側(cè)外徑，第二圓臺套上側(cè)外徑大于下側(cè)外徑，第一圓臺套下側(cè)的外徑與第二圓臺套上側(cè)的外徑相同，第一圓臺套底部與第二圓臺套頂部固定，點限套39設有軸向通孔。點限套39底部開設有第一圓臺孔。第一圓臺孔與點限套39的軸向通孔相貫通，第一圓臺孔上側(cè)的內(nèi)徑與點限套39的軸向通孔的內(nèi)徑相同，點限套39軸向截面中第一圓臺孔的側(cè)面線條與第一圓臺套的側(cè)面線條平行。

參見圖3～圖6，點限套39上沿軸線方向依次套裝有多個點限套39，下側(cè)點限套39的第一圓臺套的側(cè)面與上側(cè)點限套39的第二圓臺套的下沿之間通過拉繩41連接。拉繩41沿點限套39的軸線周向均勻分布多個。

參見圖2，點限套39內(nèi)同軸嵌入磁屏蔽環(huán)37。磁屏蔽環(huán)37由80％的鎳合金Mumetal材料制成，磁屏蔽環(huán)37的厚度為0.0508毫米，磁屏蔽環(huán)37的軸線與柔性筒34的軸線重合，每個磁屏蔽環(huán)37之間有間隔，磁屏蔽環(huán)37之間的間隔小于磁屏蔽環(huán)37高度的1/5。在磁屏蔽環(huán)37的上端口和下端口均設有若干匝導線線圈，其上、下端的導線線圈均與發(fā)電機91并聯(lián)。

參見圖11，本發(fā)明的電路控制部分包括接觸器充電供電控制裝置、發(fā)電機91和穩(wěn)流裝置92，所述接觸器充電供電控制裝置包括第一觸點951、第二觸點952、第三觸點953、第四觸點954、第五觸點955、第六觸點956、第七觸點957、第八觸點958、第九觸點959、第十觸點950和第一蓄電池93、第二蓄電池94共同組成的蓄電池，所述穩(wěn)流裝置92用于接收蓄電池忽高忽低的電壓，并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電壓，從而對電磁柔性關節(jié)1的控制器供應穩(wěn)定電壓。電磁柔性關節(jié)1的控制器根據(jù)控制信號對每個伸縮柱3上的電磁鐵31供電。

所述第一觸點951與第一蓄電池93的正極連接，第二觸點952與第一蓄電池93的負極連接，第三觸點953與發(fā)電機91的正極連接，第四觸點954與發(fā)電機91的負極連接，第五觸點955與第二蓄電池94的正極連接，第六觸點956與第二蓄電池94的負極連接，第七觸點957與穩(wěn)流裝置92的正極連接，第八觸點958與穩(wěn)流裝置92的負極連接，第九觸點959與第一觸點951串聯(lián)，第十觸點950與第二觸點952串聯(lián)。

接觸器充電供電裝置的控制方法，包括如下步驟：

A、使第一觸點951與第三觸點953接觸，第二觸點952與第四觸點954接觸，第五觸點955與第七觸點957接觸，第六觸點956與第八觸點958接觸時，發(fā)電機91對第一蓄電池93充電，第二蓄電池94對穩(wěn)流裝置92供電；

B、使第三觸點953與第五觸點955接觸，第四觸點954與第六觸點接觸956，第七觸點957與第九觸點959接觸，第八觸點958與第十觸點950接觸時，發(fā)電機91對第二蓄電池94充電，第一蓄電池93對穩(wěn)流裝置92供電；

C、重復A～B。

使用時，第一蓄電池93、第二蓄電池94的其中一個因磁屏蔽環(huán)37之間的未被屏蔽的磁感線切割導線線圈，從而對其供電，另一個對伸縮柱3的電磁鐵31放電，交替供電、放電即可一邊工作一邊充電，保護蓄電池壽命。

參見圖5，當兩個點限套39相互向相反方向拉伸時，上側(cè)的點限套39與下側(cè)的點限套39通過拉繩連接。

參見圖6，當兩個點限套39相互向相反方向拉繩并受徑向力時，上側(cè)的點限套39底部第一圓臺孔下沿上的一點與下側(cè)的點限套39或底套38上部側(cè)面上的一點相互支撐。相互支撐的一點的周向另一側(cè)通過拉繩41限位。

實施例2

本實施例2與實施例1的不同之處在于，如圖2、圖7、圖8、圖9、圖10所示，參見圖2，頂桿35為柔性桿，柔性筒34內(nèi)腔中部設有限位環(huán)33。限位環(huán)33內(nèi)徑與頂桿35外徑相同，限位環(huán)33用于限位永磁鐵32并且對頂桿35起導向作用。

參見圖7，柔性筒34由蝦殼狀排列的套筒構(gòu)成。套筒包括底套38和面限套391。

參見圖8，柔性筒34底部為底套38。底套38為圓臺狀，底套38外徑較大的圓周面用于固定下板2，底套38內(nèi)固定電磁鐵31，底套38上疊加套裝多個面限套391，底套38的側(cè)面與其上側(cè)的面限套391通過拉繩41連接。

參見圖7和圖8，面限套391為圓臺狀套筒。面限套391上側(cè)外徑小于下側(cè)外徑，面限套391設有軸向通孔。面限套391底部開設有第三圓臺孔。第三圓臺孔與面限套391的軸向通孔相貫通，第三圓臺孔上側(cè)的內(nèi)徑與面限套391的軸向通孔的內(nèi)徑相同，面限套391軸向截面中第一圓臺孔的側(cè)面線條與第一圓臺套的側(cè)面線條之間有夾角。夾角為∠a。

參見圖8，面限套391上沿軸線方向依次套裝有多個面限套391，下側(cè)的面限套391的圓臺側(cè)面與上側(cè)的面限套391的第三圓臺孔的下沿通過拉繩41連接。拉繩41沿面限套391的軸線周向均勻分布多個。

參見圖2和圖7，面限套391內(nèi)同軸嵌入磁屏蔽環(huán)37。磁屏蔽環(huán)37由80％的鎳合金Mumetal材料制成，磁屏蔽環(huán)37的厚度為0.0508毫米，磁屏蔽環(huán)37的軸線與柔性筒34的軸線重合，每個磁屏蔽環(huán)37之間有間隔，磁屏蔽環(huán)37之間的間隔小于磁屏蔽環(huán)37高度的1/5。

參見圖9，當兩個面限套391相互向相反方向拉伸時，上側(cè)的面限套391與下側(cè)的面限套391通過拉繩連接。

參見圖10，當兩個面限套391相互向相反方向拉繩并受徑向力時，上側(cè)的面限套391底部第一圓臺孔下沿上的一點與下側(cè)的面限套391或底套38上部側(cè)面上的一點相互支撐。相互支撐的一點的周向另一側(cè)通過拉繩41限位。

一種電磁關節(jié)機械手的抓取方法和喂食方法，包括如下步驟：

A、記錄人體手部每個關節(jié)的最大彎曲幅度、力度和抓取姿態(tài)。

B、將多個電磁柔性關節(jié)1串聯(lián)起來構(gòu)成仿真關節(jié)，下側(cè)電磁柔性關節(jié)1的上板4與上側(cè)電磁柔性關節(jié)1的下板2固定連接，并且參考人手相同位置處關節(jié)的最大幅度，調(diào)整電磁柔性關節(jié)1的個數(shù)。

C、將機械手掌、機械手指、機械手臂用仿真關節(jié)連接。

D、記錄人手喂食病人時，所有關節(jié)的運動狀態(tài)和運動時間，并利用PLC控制電磁柔性關節(jié)1構(gòu)成的仿真關節(jié)，按照人手的關節(jié)的運動狀態(tài)和運動時間喂食病人。

以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。