[發明專利]一種基于人工肌肉的柔性管道爬行機器人

有效

• 申請號: 201711241944.8
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107965634B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉英想;李凱;唐心田;陳維山;劉軍考
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;B25J9/06;F16L101/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高志光

1.一種基于人工肌肉的柔性管道爬行機器人，其特征在于：它包括伸縮人工肌肉(3)、兩個箝位關節(1)和兩個連接組件(2)；所述箝位關節(1)包括箝位人工肌肉(1-2)和N個彈性薄壁梁(1-1)，其中，N為大于等于2的整數，N個彈性薄壁梁(1-1)均勻布置在箝位人工肌肉(1-2)外側，箝位人工肌肉(1-2)的首端和N個彈性薄壁梁(1-1)的首端固定連接，箝位人工肌肉(1-2)的末端和N個彈性薄壁梁(1-1)的末端固定連接，兩個箝位關節(1)分別設置在伸縮人工肌肉(3)的兩端，箝位關節(1)和伸縮人工肌肉(3)采用連接組件(2)固接；

連接組件(2)為柔性結構；所述箝位人工肌肉(1-2)和伸縮人工肌肉(3)為聚合物纖維扭轉而成的螺旋卷繞型結構，且在加熱時會產生長度的變化。

2.一種基于人工肌肉的柔性管道爬行機器人，其特征在于：它包括伸縮人工肌肉(3)、兩個箝位關節(1)和兩個連接組件(2)；所述箝位關節(1)包括箝位人工肌肉(1-2)和N個彈性薄壁梁(1-1)，其中，N為大于等于2的整數，N個彈性薄壁梁(1-1)均勻布置在箝位人工肌肉(1-2)外側，箝位人工肌肉(1-2)的首端和N個彈性薄壁梁(1-1)的首端固定連接，箝位人工肌肉(1-2)的末端和N個彈性薄壁梁(1-1)的末端固定連接，兩個箝位關節(1)分別設置在伸縮人工肌肉(3)的兩端，箝位關節(1)和伸縮人工肌肉(3)采用連接組件(2)固接；

連接組件(2)為柔性結構；所述箝位人工肌肉(1-2)和伸縮人工肌肉(3)為聚合物纖維和金屬絲共同扭轉而成的螺旋卷繞型結構，且在加熱時會產生長度的變化。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于人工肌肉的柔性管道爬行機器人，其特征在于：彈性薄壁梁(1-1)初始狀態為弓形結構，且其初始弦長與箝位人工肌肉(1-2)的初始長度相等。

4.根據權利要求3所述的一種基于人工肌肉的柔性管道爬行機器人，其特征在于：它還包括傳感器(4)，所述傳感器(4)為距離傳感器或視覺傳感器，且傳感器(4)與箝位關節(1)的首端或末端固接。

5.根據權利要求4所述的一種基于人工肌肉的柔性管道爬行機器人，其特征在于：所述箝位人工肌肉(1-2)和伸縮人工肌肉(3)分別由驅動源獨立驅動。