CN107127740B - 基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统 - Google Patents

基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107127740B
CN107127740B CN201710485503.6A CN201710485503A CN107127740B CN 107127740 B CN107127740 B CN 107127740B CN 201710485503 A CN201710485503 A CN 201710485503A CN 107127740 B CN107127740 B CN 107127740B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pneumatic muscles
platform
mounting plate
upper mounting
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710485503.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107127740A (zh
Inventor
姜飞龙
朱海滨
钱承
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiaxing University
Original Assignee
Jiaxing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiaxing University filed Critical Jiaxing University
Priority to CN201710485503.6A priority Critical patent/CN107127740B/zh
Publication of CN107127740A publication Critical patent/CN107127740A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107127740B publication Critical patent/CN107127740B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
    • B25J9/0072—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics of the hybrid type, i.e. having different kinematics chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1075—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with muscles or tendons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，其包括上平台、中间固定平台、下平台、气缸装配体、气动肌肉、浮动支撑杆，上平台和下平台通过气动肌肉和浮动支撑杆连接，上平台和中间固定平台通过气缸装配体连接，中间固定平台和下平台通过气动肌肉连接。本发明可以同时实现多个平台的转动或者移动或者转动和移动多个自由度协同运动以及实现刚体并联机构、柔体并联机构、刚体与柔体并联、刚体与柔体并联机构的串联、刚体与柔体混联的机构转动、移动、浮动姿态的控制，柔顺性、功率/质量比大、结构紧凑，可用于工位机械手物体搬运、航天器空间姿态模拟、车辆虚拟现实模拟器等领域。

Description

基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统
技术领域
本发明属于仿生关节技术领域，涉及一种气动肌肉和气缸混联的浮动系统。
背景技术
刚体可以同时提供推力和拉力，柔体仅可以提供拉力，刚体容易对系统造成破坏，柔体则可以弥补这方面的缺陷，因此刚体与柔体的混联将成为未来一个重要的研究方向。
中国专利201410140825.3以三根均匀分布的气动肌肉外加一个气缸在中间作为支撑，仅可以实现指定平台的升降、横摇、纵摇，运动自由度和空间都受到极大的限制，故有较大改进空间。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有的技术缺陷，提供了一种基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，本发明结构紧凑，干净、防爆等。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，它包括：上平台1、中间固定平台13、下平台17、气缸装配体、第一组气动肌肉、第二组气动肌肉、浮动支撑杆10；
所述的上平台1和所述的下平台17通过所述的第一组气动肌肉和所述的浮动支撑杆10连接，所述的上平台1和所述的中间固定平台13通过所述的气缸装配体连接；所述的中间固定平台13和所述的下平台17通过所述的第二组气动肌肉连接。
进一步的，所述的上平台1和所述的下平台17之间的第一组气动肌肉为3个，所述的浮动支撑杆10为1根；所述的上平台1和所述的中间固定平台13之间的气缸装配体为3个，所述的中间固定平台13和所述的下平台17之间的第二组气动肌肉为3个。
更进一步的，当所述的中间固定平台13固定、所述的上平台1和所述的下平台17转动时，各部件之间的连接如下：
所述的浮动支撑杆10两端分别与所述的上平台1、所述的下平台17铰接；
所述的第一组气动肌肉的两端分别与所述的上平台1、所述的下平台17铰接，驱动所述的上平台1或者所述的下平台17转动或者移动或者转动和移动；
所述的第二组气动肌肉与所述的中间固定平台13、所述的下平台17相连，驱动所述的下平台17转动或者移动或者转动和移动；
所述的气缸装配体一端与所述的中间固定平台13固定连接，另一端与所述的上平台1铰接，驱动所述的上平台1转动或者移动或者转动和移动。
更进一步的，所述的气缸装配体包括气缸43、底座44、固定轴45、轴承座46和轴承47，所述的底座44与所述的气缸43固定连接，两个所述的轴承47对称放置在两个所述的轴承座46上，所示的固定轴45穿过所述的底座44下端的孔，并对称地穿过两个所述的轴承47，将所述的气缸43、底座44、固定轴45、轴承座46和轴承47装配在一起，所述的轴承座46通过螺栓48与中间固定平台13连接。
本发明的有益效果是：
1.本发明利用多根气动肌肉与气缸混联驱动浮动平台，可以同时实现多个平台的转动或者移动或者转动和移动多个自由度协同运动；
2.本发明采用气缸并联、气动肌肉并联、气缸与气动肌肉并联、气缸与气动肌肉串联、气缸与气动肌肉混联，实现了刚体并联机构、柔体并联机构、刚体与柔体并联、刚体与柔体并联机构的串联、刚体与柔体混联的机构转动、移动、浮动姿态的控制；
3.本发明利用气动肌肉驱动具有较好的柔顺性、较大的功率/质量比、结构紧凑等优点。
附图说明
图1是气动肌肉与气缸混联的浮动系统俯视图；
图2是气动肌肉与气缸混联的浮动系统仰视图；
图3是气动肌肉与气缸混联的浮动系统爆炸图；
图4是气缸装配体爆炸图；
图中：上平台1、气缸装配体一2、气动肌肉一3、气动肌肉二4、气动肌肉三5、连接接头一6、连接接头二7、连接接头三8、气缸装配体二9、浮动支撑杆10、气缸装配体三11、气动肌肉四12、中间固定平台13、气动肌肉五14、气动肌肉六15、连接接头四16、下平台17、连接接头五18、连接接头六19、浮动球铰一20、连接接头七21、连接接头八22、气缸装配体一球铰23、连接接头二24、浮动球铰二25、气缸装配体二球铰26、连接接头十27、气缸装配体三球铰28、连接接头十一29、连接接头十二30、球铰一31、球铰二32、球铰三33、球铰四34、球铰五35、球铰六36、球铰七37、球铰八38、球铰九39、球铰十40、球铰十一41、球铰十二42、气缸43、底座44、固定轴45、轴承座46、轴承47、螺栓48。
具体实施方式
如图1、2、3所示，本发明基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统包括：上平台1、气缸装配体一2、气动肌肉一3、气动肌肉二4、气动肌肉三5、连接接头一6、连接接头二7、连接接头三8、气缸装配体二9、浮动支撑杆10、气缸装配体三11、气动肌肉四12、中间固定平台13、气动肌肉五14、气动肌肉六15、连接接头四16、下平台17、连接接头五18、连接接头六19、浮动球铰一20、连接接头七21、连接接头八22、气缸装配体一球铰23、连接接头二24、浮动球铰二25、气缸装配体二球铰26、连接接头十27、气缸装配体三球铰28、连接接头十一29、连接接头十二30、球铰一31、球铰二32、球铰三33、球铰四34、球铰五35、球铰六36、球铰七37、球铰八38、球铰九39、球铰十40、球铰十一41、球铰十二42、气缸43、底座44、固定轴45、轴承座46、轴承47、螺栓48。
其中，浮动支撑杆10两端分别与上平台1与下平台17相连；气动肌肉一3、气动肌肉二4、气动肌肉四12三者的两端分别与上平台1与下平台17相连，驱动上平台1或者所述的下平台17转动或者移动或者转动和移动；气动肌肉三5、气动肌肉五14、气动肌肉六15两端分别与中间固定平台13与下平台17相连，驱动下平台17转动或者移动或者转动和移动；
气缸装配体一2、气缸装配体二9、气缸装配体三11两端分别与中间固定平台13和上平台1相连，驱动上平台1转动或者移动或者转动和移动。
上平台1和下平台17之间、中间固定平台13和下平台17之间的气动肌肉、上平台1和中间固定平台13之间的气缸装配体可以均匀分布，也可以不均匀分布。
本发明以上平台1、中间固定平台13、下平台17的转动均以中间固定平台13固定，为例说明各部件之间具体的连接关系，在实际控制过程中，各部件之间具体的连接关系根据安装固定的平台而变化。
气动肌肉一3一端通过连接接头七21、球铰六36与上平台1相连，另一端通过连接接头三8、球铰五35与下平台17相连，气动肌肉二4一端通过连接接头八22、球铰一31与上平台1相连，另一端通过连接接头一6、球铰三33与下平台17相连，气动肌肉三5一端通过连接接头二24、球铰二32与中间固定平台13相连，另一端通过连接接头二7、球铰四34与下平台17相连，气动肌肉四12一端通过连接接头十27、球铰七37与上平台1相连，另一端通过连接接头五18、球铰十一41与下平台17相连，气动肌肉五14一端通过连接接头十二30、球铰八38与中间固定平台13相连，另一端通过连接接头四16、球铰十40与下平台17相连，气动肌肉六15一端通过连接接头十一29、球铰九39与中间固定平台13相连，另一端通过连接接头六19、球铰十二42与下平台17相连；浮动支撑杆10一端通过浮动球铰二25与上平台1相连，另一端通过浮动球铰一20与下平台17相连；
气缸装配体一2一端通过气缸装配体一球铰23与上平台1相连，另一端与中间固定平台13相连，气缸装配体二9一端通过气缸装配体二球铰26与上平台1相连，另一端与中间固定平台13相连，气缸装配体三11一端通过气缸装配体二球铰28与上平台1相连，另一端与中间固定平台13相连。
以气缸装配体一2为例说明气缸装配体一2、气缸装配体二9、气缸装配体三11的固定和连接方式，如图4所示，底座44直接与气缸43连接，底座44同轴安装固定轴45，固定轴45同轴安装轴承座46和轴承47，轴承座46通过螺栓48与中间固定平台13连接。
本发明，通过控制各气缸和气动肌肉，实现浮动平台转动或者移动或者转动和移动的控制，可以用于工位机械手物体搬运、航天器空间姿态模拟、车辆虚拟现实模拟器等领域，并且可以实现精确的轨迹控制，本发明拥有其他气动肌肉与气缸浮动系统无法比拟的优势。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式中的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，其特征在于，它包括：上平台(1)、中间固定平台(13)、下平台(17)、气缸装配体、第一组气动肌肉、第二组气动肌肉、浮动支撑杆(10)；
所述的上平台(1)和所述的下平台(17)通过所述的第一组气动肌肉和所述的浮动支撑杆(10)连接，所述的上平台(1)和所述的中间固定平台(13)通过所述的气缸装配体连接；所述的中间固定平台(13)和所述的下平台(17)通过所述的第二组气动肌肉连接。
2.根据权利要求1所述的基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，所述的上平台(1)和所述的下平台(17)之间的第一组气动肌肉为3个，所述的浮动支撑杆(10)为1根；所述的上平台(1)和所述的中间固定平台(13)之间的气缸装配体为3个，所述的中间固定平台(13)和所述的下平台(17)之间的第二组气动肌肉为3个。
3.根据权利要求1或2所述的基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，当所述的中间固定平台(13)固定、所述的上平台(1)和所述的下平台(17) 转动时，各部件之间的连接如下：
所述的浮动支撑杆(10)两端分别与所述的上平台(1)、所述的下平台(17)铰接；
所述的第一组气动肌肉的两端分别与所述的上平台(1)、所述的下平台(17)铰接，驱动所述的上平台(1)或者所述的下平台(17)转动或者移动或者转动和移动；
所述的第二组气动肌肉与所述的中间固定平台(13)、所述的下平台(17)相连，驱动所述的下平台(17)转动或者移动或者转动和移动；
所述的气缸装配体一端与所述的中间固定平台(13)固定连接，另一端与所述的上平台(1)铰接，驱动所述的上平台(1)转动或者移动或者转动和移动。
4.根据权利要求3所述的基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统，所述的气缸装配体包括气缸(43)、底座(44)、固定轴(45)、轴承座(46)和轴承(47)，所述的底座(44)与所述的气缸(43)固定连接，两个所述的轴承(47)对称放置在两个所述的轴承座(46)上，所示的固定轴(45)穿过所述的底座(44)下端的孔，并对称地穿过两个所述的轴承(47)，将所述的气缸(43)、底座(44)、固定轴(45)、轴承座(46)和轴承(47)装配在一起，所述的轴承座(46)通过螺栓(48)与中间固定平台(13)连接。
CN201710485503.6A 2017-06-23 2017-06-23 基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统 Expired - Fee Related CN107127740B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710485503.6A CN107127740B (zh) 2017-06-23 2017-06-23 基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710485503.6A CN107127740B (zh) 2017-06-23 2017-06-23 基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107127740A CN107127740A (zh) 2017-09-05
CN107127740B true CN107127740B (zh) 2019-11-15

Family

ID=59737027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710485503.6A Expired - Fee Related CN107127740B (zh) 2017-06-23 2017-06-23 基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107127740B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107685701B (zh) * 2017-09-07 2020-05-19 平顶山学院 基于气动肌肉的吸能盒
CN108481308B (zh) * 2018-04-04 2019-10-15 嘉兴学院 一种基于气动肌肉与气缸混联的仿人型机器人
CN110465955B (zh) * 2019-07-23 2020-03-13 嘉兴学院 一种基于气动的越障排爆机器人
CN111390938A (zh) * 2020-05-07 2020-07-10 嘉兴学院 一种气动排爆机器人系统
CN115194768A (zh) * 2022-07-18 2022-10-18 上海飒智智能科技有限公司 一种移动双臂机器人柔顺控制方法
CN115157313A (zh) * 2022-08-25 2022-10-11 东北大学 一种气动肌肉驱动的仿生柔性机械臂

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2672836B1 (fr) * 1991-02-15 1995-06-02 Onera (Off Nat Aerospatiale) Dispositif d'articulation a structure parallele et appareils de transmission de mouvement a distance en faisant application.
JP3932449B2 (ja) * 2002-06-19 2007-06-20 財団法人大阪産業振興機構 ロボット及びロボット操作システム
CN100464355C (zh) * 2006-08-18 2009-02-25 浙江大学 气动肌肉运动模拟控制平台装置及位姿控制方法
CN103456371A (zh) * 2013-08-23 2013-12-18 浙江亿太诺气动科技有限公司 一种气动肌肉-气缸混合驱动并联平台
CN104260081B (zh) * 2014-09-09 2016-01-13 南京航空航天大学 三自由度驱动器及驱动方法
CN104787283B (zh) * 2015-04-18 2017-04-05 哈尔滨工业大学 一种套叠式超冗余串并联变刚度摆动推进装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107127740A (zh) 2017-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107127740B (zh) 基于气动肌肉与气缸混联的浮动系统
US6077078A (en) Motion simulator device with at least three degrees of freedom
CN104002302B (zh) 一种具有虚拟转轴的二、三自由度摇摆台
CN201364233Y (zh) 三自由度机械式振动环境试验平台
CN103244801A (zh) 四自由度运动装置
CN206366991U (zh) 一种三自由度并联机器人装置
CN105150190A (zh) 基于气动肌肉的六自由度仿生机械手臂
CN110718131A (zh) 用于模拟火箭发射的发射装置
CN102133483B (zh) 仿真虾
CN101414414B (zh) 列车仿真装置
CN107309900B (zh) 一种基于气缸与气动肌肉混联关节系统
CN101520364B (zh) 扣杯式落震试验台吊篮
KR101176414B1 (ko) 4자유도 구동장치 및 이를 이용한 4자유도 시뮬레이터 운동 장치
CN208110862U (zh) 六自由度电动客舱模拟器
CN208193676U (zh) 一种基于无人机的飞天表演装置
CN206216703U (zh) 机器人舌部机构及具有其的机器人
CN209007541U (zh) 一种六轴机器人
CN114919673B (zh) 一种能与桥梁索塔表面柔顺贴合的多自由度飞爬机器人
CN206610555U (zh) 一种可搭接式机械臂轨迹实验平台
CN206561414U (zh) 一种可旋转的并联式运动机构
CN203902054U (zh) 全景黑板
CN204868851U (zh) 基于气动肌肉的六自由度仿生机械手臂
CN107757900A (zh) 一种垂直起降的三轴飞行器
CN110434846B (zh) 一种基于气动的仿人机器人系统
CN214924215U (zh) 一种重载多自由度驱动冗余混联平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 314033 2 building, Photovoltaic Science Park, 1288 Kang He road, Xiuzhou District, Jiaxing, Zhejiang.

Applicant after: Jiaxing University

Address before: 314033 Yuexiu South Road, Jiaxing, Jiaxing, Zhejiang

Applicant before: Jiaxing University

CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Jiang Feilong

Inventor after: Zhu Haibin

Inventor after: Qian Cheng

Inventor before: Jiang Feilong

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191115

Termination date: 20200623