[實用新型]一種仿生肌肉條索單元及仿生肌肉系統

有效

• 申請號: 201821020307.8
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208428243U
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 陳巍;王軍;王玉龍;羅遜;胡甜甜;王琪翔
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本實用新型實施例適用于生物工程技術領域，提供了一種仿生肌肉條索單元及仿生肌肉系統。該仿生肌肉條索單元包括仿生韌帶、供電電路以及根據需要依次連接的不同結構的第一、第二和第三收縮單元。該仿生肌肉系統包括負責信息采集與調控的中央控制系統、容納冷媒或潤滑劑的彈性管狀物以及若干仿生肌肉條索單元。本實用新型利用電磁體產生磁吸力進行牽拉來完成三個不同結構的收縮單元之間的相互收縮活動，由于各收縮單元間不需要導線連接，其組裝方便、快捷，并且在活動收縮時不會產生由導線所致的羈絆或反復收縮后導線的損傷，增強了設備的可操作性，同時也便于維護，大大增加了使用壽命和可靠性。

技術領域

本實用新型屬于生物工程技術領域，尤其涉及一種仿生肌肉條索單元及仿生肌肉系統。

背景技術

全球老齡化的加快使得更多的人們在日常生活上需要依賴于外界的輔助設施，同樣，由于社會文明的進一步發展和生活水準的提升，人們對殘疾人的關注也逐漸增加，更多的研發焦點致力于殘疾人功能的補償。而能夠解決這些問題的一個重要環節，就是在人體自身行動能力上加以強化，或是完全由機械裝置(如機器人)取代人類的部分工作，這都涉及到機械運動的問題，也就是說，機械肢體將在人們生活中起到越來越大的作用。

既往常用的肢體助力方法主要有兩類：通過機械運動直接傳動或是依賴材料變形的作用來支配肢體的運動。機械傳動裝置常由電機控制齒輪/滑輪/杠桿結構來達到力量傳遞的作用，這些設施都有體積較大，傳動僵硬、靈活性差的問題。由材料變形來傳導動力的裝置主要有形狀記憶合金、壓電材料、智能高分子材料、液壓驅動、氣壓驅動等，其中液壓和氣壓作為動力的應用較多，也較為成熟，但同樣存在著響應速度較慢，無法做到精準控制等問題，同時對外界條件要求也較高，如溫度不能太高或太低，在高壓下仍要有良好的密封性能等。

所以既往的動力輸送傳動裝置無論從結構上還是作用原理上看，都與仿生學差之甚遠。近年來才有人將磁芯與線圈構成的電磁體單元作為仿生肌肉基本結構應用于仿生肌肉系統中，但均存在一個明顯的缺陷，即每個電磁體單元均是直接通過導線與供電電路連接，而我們知道，為了達到真正能夠模擬動物機體的肌肉收縮，所設計的結構必須細膩、準確，雖無需做到像每條真正的肌纖維有成千上萬個肌小節那么復雜，但幾十上百個收縮單元還是需要的，否則就無法精細地表達動作和具備適當的柔度。但若如此設計，每束仿生肌肉內就會有大量的導線，會對收縮單元的活動產生羈絆，影響功能，同時由于反復運動這些連接電磁體單元的導線也會磨損，影響壽命。

實用新型內容

本實用新型實施例所要解決的技術問題在于提供一種仿生肌肉條索單元及仿生肌肉系統，旨在解決現有技術中的仿生肌肉動力系統中將每個收縮單元均直接通過導線與電路連接，收縮單元在收縮活動時導線容易產生羈絆以及反復收縮后導致導線磨損而影響壽命的問題。

本實用新型實施例是這樣實現的，提供一種仿生肌肉條索單元，其包括供電電路、一個第一收縮單元、至少一個第二收縮單元以及一個第三收縮單元；

所述第一收縮單元包括第一電磁體和第一絕緣包裹體，所述第一絕緣包裹體包覆所述第一電磁體，所述第一絕緣包裹體的頭端設有第一陽極與第一陰極，所述第一電磁體上的線圈的一端通過第一陽極與所述供電電路的正極連接，所述第一電磁體上的線圈的另一端通過第一陰極與所述供電電路的負極連接，所述第一絕緣包裹體的尾端具有第一空腔，所述第一空腔內壁上設置有第一陽極彈性簧片和第一陰極彈性簧片，所述第一陽極彈性簧片通過埋設于所述第一絕緣包裹體內的導線與所述第一陽極電連接，所述第一陰極彈性簧片通過埋設于所述第一絕緣包裹體內的導線與所述第一陰極電連接；