[實(shí)用新型]一種拉伸式氣動(dòng)人工肌肉

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820904652.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN208451639U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚晶;石美濃;張超;丁玉梅;楊衛(wèi)民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/10
• 分類號(hào): B25J9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種拉伸式氣動(dòng)人工肌肉，包括上固定盤、內(nèi)層膠管、工字型接頭、上滑動(dòng)軸、固定桿、編織網(wǎng)、外層膠管、上移動(dòng)盤、下移動(dòng)盤、下滑動(dòng)軸和下固定盤，所述固定桿外表面光滑，兩端帶有螺紋，一端連接上固定盤，另一端連接下固定盤，四根固定桿和上固定盤、下固定盤組成固定結(jié)構(gòu)；氣動(dòng)肌肉由內(nèi)層膠管、斜交編織網(wǎng)和外層膠管組成，上端的氣動(dòng)肌肉與上固定盤和上移動(dòng)盤固定連接，下端的氣動(dòng)肌肉與下移動(dòng)盤和下固定盤固定連接；氣動(dòng)肌肉充入氣體后會(huì)膨脹然后帶動(dòng)移動(dòng)盤軸向運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型提供的一種拉伸式氣動(dòng)人工肌肉在移動(dòng)盤和滑動(dòng)軸之間采用工字型嵌入式接頭進(jìn)行連接，極大地降低了人工肌肉結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，穩(wěn)定性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于驅(qū)動(dòng)元件設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種拉伸式的人工肌肉設(shè)計(jì)，特別是采用工字型接頭連接的方式，在增強(qiáng)結(jié)構(gòu)可靠性的同時(shí)，可根據(jù)需要同時(shí)提供拉力和推力。

背景技術(shù)

近年來，人工智能技術(shù)已成為世界科技發(fā)展的重要趨勢(shì)，科學(xué)家們前所未有地重視機(jī)器人的發(fā)展。除了工業(yè)應(yīng)用，機(jī)器人已在服務(wù)、醫(yī)療、災(zāi)難救援等領(lǐng)域大放異彩。作為機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的重要部分，人工肌肉的發(fā)展在很大程度上制約著機(jī)器人的發(fā)展。比如2017年11月波士頓動(dòng)力研制的Atlas人形機(jī)器人，身上有著和人一樣多的關(guān)節(jié)。它不但能像人一樣跳過一定高度的障礙物，而且還能完成后空翻，正是其出色的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保證了這些動(dòng)作的完美實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展也很大程度上推動(dòng)了人工肌肉技術(shù)的發(fā)展。國外已經(jīng)有公司在這方面取得了較大的成果，比如德國的Festo公司設(shè)計(jì)出適合在工業(yè)上應(yīng)用的人工肌肉。但是目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的人工肌肉都存在著驅(qū)動(dòng)力方向單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。本專利設(shè)計(jì)的人工肌肉具有既能提供拉力又能提供推力的能力，同時(shí)還可以進(jìn)行推力和拉力的同時(shí)運(yùn)作來滿足特殊工作需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種拉伸式氣動(dòng)人工肌肉。本發(fā)明中沿圓周均勻分布的每個(gè)人工肌肉均可自行提供動(dòng)力，兩個(gè)移動(dòng)盤可上下移動(dòng)，使人工肌肉同時(shí)獲得拉力和推力。并且移動(dòng)盤和滑動(dòng)軸采用工字型嵌入式接頭連接，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的可靠性。

可以實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種拉伸式氣動(dòng)人工肌肉，包括上固定盤，內(nèi)層膠管，工字型接頭，上滑動(dòng)軸，氣動(dòng)肌肉，固定桿，編織網(wǎng)，外層膠管，上移動(dòng)盤，下移動(dòng)盤，下滑動(dòng)軸，下固定盤。所述固定桿外表面光滑，兩端帶有螺紋，一端連接上固定盤，另一端連接下固定盤，四根固定桿和上固定盤、下固定盤組成固定結(jié)構(gòu)。氣動(dòng)肌肉由內(nèi)層膠管、斜交編織網(wǎng)和外層膠管組成，上端的氣動(dòng)肌肉與上固定盤和上移動(dòng)盤固定連接，下端的氣動(dòng)肌肉與下移動(dòng)盤和下固定盤固定連接。氣動(dòng)肌肉充入氣體后會(huì)膨脹然后帶動(dòng)移動(dòng)盤軸向運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明中所述內(nèi)層膠管和外層膠管為整體制作而成，斜交編織網(wǎng)嵌入在內(nèi)外層膠管之間。

本發(fā)明中上、下滑動(dòng)軸均有“工”字型嵌入式接頭可使滑動(dòng)軸與移動(dòng)盤緊密連接，其中上滑動(dòng)軸一端嵌入在上移動(dòng)盤中，下滑動(dòng)軸一端嵌入在下移動(dòng)盤中。工作時(shí)在上、下滑動(dòng)軸底端連接負(fù)載。當(dāng)上固定盤與上移動(dòng)盤之間的氣動(dòng)肌肉充氣膨脹時(shí)，帶動(dòng)與其連接的上移動(dòng)盤向上移動(dòng)，繼而帶動(dòng)與其相嵌連接的上滑動(dòng)軸向上滑動(dòng)，獲得拉力；同理，當(dāng)下固定盤和下滑動(dòng)軸之間的氣動(dòng)肌肉充氣膨脹時(shí)，帶動(dòng)與其連接的下移動(dòng)盤向下移動(dòng)，繼而帶動(dòng)與其相嵌連接的下滑動(dòng)軸向下滑動(dòng)，獲得推力。

本發(fā)明一種拉伸式氣動(dòng)人工肌肉，上、下移動(dòng)盤可通過沿周向均勻分布的氣動(dòng)肌肉的帶動(dòng)下分別沿各自連接的滑動(dòng)軸上下滑動(dòng)，分別獲得拉力和推力。除了能完成單一的推力或拉力過程，還可以根據(jù)需要對(duì)某一物體不同位置上同時(shí)提供拉力和推力。這種做法不但降低了人工肌肉在運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力，而且彌補(bǔ)了目前市場(chǎng)上人工肌肉作用力方向單一的不足，使得人工肌肉的靈活性顯著提高。在移動(dòng)盤和滑動(dòng)軸之間采用工字型嵌入式接頭進(jìn)行連接，極大地降低了人工肌肉結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，穩(wěn)定性高。

附圖說明

圖1為拉伸式氣動(dòng)人工肌肉立體圖。