[發明專利]氣動肌肉驅動的變轉軸仿生關節

有效

• 申請號: 201310460748.5
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103522301A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王斌銳;駱浩華;李青;金英連
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.一種氣動肌肉驅動的變轉軸仿生關節，包括臥式設置的筒身（1），在筒身（1）上側固設有上法蘭（2），其特征在于，所述的筒身（1）一側穿設有第一柔性連桿組件（3），另一側穿設有第二柔性連桿組件（4），所述的筒身（1）下側穿設有第三柔性連桿組件（5），所述的筒身（1）內上側設有彈性件（6），所述的筒身（1）內設有具有內凹側邊弧形（71）的曲線邊緣轉盤（7），且所述的第一柔性連桿組件（3）、第二柔性連桿組件（4）、第三柔性連桿組件（5）和彈性件（6）分別與曲線邊緣轉盤（7）的邊緣相頂靠，在曲線邊緣轉盤（7）上固連有擺動桿（8），所述的擺動桿（8）下端位于筒身（1）外且固連安裝板（9），在安裝板（9）上固連有下法蘭（10），所述的第一柔性連桿組件（3）的外端通過第一氣動肌肉聯動機構（11）與安裝板（9）相連，所述的第二柔性連桿組件（4）的外端通過第二氣動肌肉聯動機構（13）與安裝板（9）相連，當第一氣動肌肉聯動機構（11）和第二氣動肌肉聯動機構（13）帶動擺動桿（8）進行擺動時所述的第一柔性連桿組件（3）、第二柔性連桿組件（4）、第三柔性連桿組件（5）和彈性件（6）約束曲線邊緣轉盤（7）動作從而使下擺動桿（8）與曲線邊緣轉盤（7）的連接端端部形成與曲線邊緣轉盤（7）的內凹側邊弧形（71）相一致的弧形位移。

2.根據權利要求1所述的氣動肌肉驅動的變轉軸仿生關節，其特征在于，所述的第一氣動肌肉聯動機構（11）和第二氣動肌肉聯動機構（13）結構對稱；所述的第一氣動肌肉聯動機構（11）包括第一氣動肌肉（111）、第一上連索（112）和第一下連索（113），所述的第一氣動肌肉（111）的一端通過第一上連索（112）與第一柔性連桿組件（3）外端相連，另一端與第一下連索（113）相連，所述的第一下連索（113）經第一傳動結構（114）與安裝板（9）相連；所述的第二氣動肌肉聯動機構（13）包括第二氣動肌肉（131）、第二上連索（132）和第二下連索（133），所述的第二氣動肌肉（131）的一端通過第二上連索（132）與第二柔性連桿組件（4）外端相連，另一端與第二下連索（132）相連，所述的第二下連索（133）經第二傳動結構（134）與安裝板（9）相連。

3.根據權利要求2所述的氣動肌肉驅動的變轉軸仿生關節，其特征在于，所述的第一傳動結構（114）包括第一大滑輪（114a）和第一小滑輪（114b），所述的第一大滑輪（114a）設置在第一長支桿（114c）且第一長支桿（114c）固定在筒身（1）上，所述的第一小滑輪（114b）設置在第一短支桿（114d）且第一短支桿（114d）固定在筒身（1）上，所述的第一下連索（113）繞經第一大滑輪（114a）的第一下端滑槽和第一小滑輪（114b）的第一上端滑槽后與安裝板（9）上的下轉動鉸鏈（90）相連；所述的第二傳動結構（134）包括第二大滑輪（134a）和第二小滑輪（134b），所述的第二大滑輪（134a）設置在第二長支桿（134c）且第二長支桿（134c）固定在筒身（1）上，所述的第二小滑輪（134b）設置在第二短支桿（134d）且第二短支桿（134d）固定在筒身（1）上，所述的第二下連索（133）繞經第二大滑輪（134a）的第二下端滑槽和第二小滑輪（134b）的第二上端滑槽后與安裝板（9）上的下轉動鉸鏈（90）相連。

4.根據權利要求2或3所述的氣動肌肉驅動的變轉軸仿生關節，其特征在于，所述的第一柔性連桿組件（3）、第二柔性連桿組件（4）和第三柔性連桿組件（5）結構相同，且分別包括固定在筒身（1）上的滑筒套（14），在滑筒套（14）中穿設有導桿（15），所述的導桿（15）的內端固定有叉頭（16），外端設有上轉動鉸鏈（17），所述的叉頭（16）扣于曲線邊緣轉盤（7）的邊緣，在導桿（15）和滑筒套（14）之間設有彈簧（18），彈簧（18）的一端作用在叉頭（16）上，另一端作用在滑筒套（14）上，第一柔性連桿組件（3）上的上轉動鉸鏈（17）與第一上連索（112）相連，第二柔性連桿組件（4）上的上轉動鉸鏈（17）與第二上連索（132）相連。

5.根據權利要求4所述的氣動肌肉驅動的變轉軸仿生關節，其特征在于，所述的曲線邊緣轉盤（7）的邊緣呈光滑的圓角，且該邊緣沿曲線邊緣轉盤（7）的徑向厚度逐漸減小形成一等腰弧形斜坡（72），所述的等腰弧形斜坡（72）的形狀與叉頭（16）的叉形相適應。