[發(fā)明專利]基于氣動人工肌肉的振動驅(qū)動方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810017883.1
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101660547A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉吉軒;何國昆
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: F15B11/06
• 分類號: F15B11/06;F15B21/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳翠蘭

1.基于氣動人工肌肉的振動驅(qū)動方法，其特征在于，按以下步驟進行：

1)根據(jù)工程實際需要提出驅(qū)動頻率、振幅和驅(qū)動力要求，頻率為0～25Hz；振幅為氣動人工肌肉長度的20％；驅(qū)動力范圍為0～4000N,

2)根據(jù)氣動人工肌肉振幅和驅(qū)動力特性公式(1)(2)反求出控制量，即氣源壓力、PLC輸出脈沖信號的頻率，即驅(qū)動頻率和占空比,

根據(jù)氣動人工肌肉特性和系統(tǒng)原理，基于氣動人工肌肉的振動驅(qū)動系統(tǒng)的振幅按照下式計算：

式中：

P——氣動人工肌肉的進氣壓力，即氣源壓力/Pa；

V——氣動人工肌肉腔內(nèi)容積/m³；

A——氣動人工肌肉等效作用面積/m²；

Q_m——進入氣動人工肌肉腔內(nèi)的質(zhì)量流量/kg；

T——氣體絕對溫度/度；

k——氣體絕熱指數(shù)，k＝1.4；

R——氣體常數(shù)，R＝287.1J/kg·K；

f——PLC輸出脈沖信號的頻率，即驅(qū)動頻率，f＝1/T；

λ——脈沖占空比；

x——振動驅(qū)動系統(tǒng)的振幅/mm；?

q_m——一周期內(nèi)進入氣動人工肌肉腔內(nèi)的氣體質(zhì)量/kg；

M——振動驅(qū)動系統(tǒng)的等效質(zhì)量/kg；

F——振動驅(qū)動系統(tǒng)的輸出力，即驅(qū)動力/N；

F_f1——外部摩擦力/N；

F₁——外部負載力/N,

基于氣動人工肌肉的振動驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動力可由下式計算：

F＝F_lX+F_f+F_v+F_Z????????????(2)

式中

F_lX——振動驅(qū)動系統(tǒng)的理想輸出力/N；

F_f——振動驅(qū)動系統(tǒng)的摩擦力/N；

F_v——振動驅(qū)動系統(tǒng)的彈性回復力/N；

F_Z——振動驅(qū)動系統(tǒng)的阻尼力/N,

3)基于氣動人工肌肉的振動驅(qū)動方法，采用PLC和高速開關(guān)閥實現(xiàn)控制驅(qū)動頻率和占空比，采用壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)氣源壓力。?