CN201380495Y - 伸长型人工肌肉 - Google Patents

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张金涛
耿德旭
赵云伟
张贵兰
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Abstract

本实用新型公开一种机器人用人工肌肉，其特征在于，上端盖和下端盖之间设有弹簧，在弹簧形成的空腔内设有胶囊，构成管状物，在下端盖上设有流体入口，充入流体，所述流体可以是压缩空气或水；本实用新型优点在于，充压时可轴向膨胀、伸长，泄压时可自动缩小、回弹，其柔性好，使用灵活，结构紧凑、简单，制作容易，安装方便，价格低廉，又在流体入口处设有节流环，可以起到自缓冲，自阻尼作用，动作平稳，本实用新型具有很好的推广应用价值，具有很好的市场前景。

Description

伸长型人工肌肉
技术领域
本实用新型涉及一种机器人肢体用人工肌肉。
背景技术
目前，人工肌肉作为仿生关节和机械手的驱动元件，广泛应用于机器人领域、医疗领域、军事领域和工业领域。人工肌肉有流体驱动和电磁驱动两种类型。流体驱动的人工肌肉，功率重量比大，控制方便、灵活，柔性和缓冲性能好，一直是研究的热点，中国专利ZL200810116379.7公开一种径向膨胀型人工肌肉，中国专利ZL97110134.5公开一种轴向伸长型人工肌肉。径向膨胀型人工肌肉，体积大，在小关节上应用受到限制，已有的轴向伸长型人工肌肉，采用高分子弹性材料夹有高强度纤维制成，成管状结构，由于管壁采用复合结构，制造困难，工艺要求高，价格较贵，其应用也受到了限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种新结构伸长型人工肌肉。
一种伸长型人工肌肉，其特征在于，在上端盖和下端盖之间，设有弹簧，在弹簧形成的空腔内设有胶囊，构成管状物，在下端盖设有流体入口，以充入流体，所述流体可以是压缩空气，也可以是无毒、无腐蚀的介质，如水，在流体入口处设有具有节流孔板功能的节流环，使之具有自缓冲、自阻尼功能，保证人工肌肉动作平稳、柔缓。
本实用新型优点在于，充压时可轴向膨胀、伸长，泄压时可自动收缩、回弹，其柔性好，动作平稳，使用灵活，结构紧凑、简单，制作容易，价格低廉，安装方便，本实用新型具有很好的推广应用价值，具有很好的市场前景。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型伸长量-压力特性曲线图。
图3为本实用新型伸长量-荷载特性曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本实用新型作出进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型外层为弹簧3，内层为胶囊2，由上端盖1和下端盖4将其连成一体，在下端盖4的流体入口5处设有节流孔板功能的节流环6；其外层弹簧3与内层胶囊2同轴紧密套装在一起，上下端盖1、4与内层胶囊2可压注或机械加工成一体。
外层弹簧3，用弹簧钢丝做成，形成筒状，弹簧3束缚胶囊2径向膨胀，不限制轴向伸长，卸压后辅助形体回弹，改变弹簧3参数，可以改变人工肌肉的力学特性，本实用新型伸长量-压力特性曲线如图2所示，伸长量-荷载特性曲线如图3所示，性能良好。
所述胶囊2，可用弹性良好，形变量大的耐疲劳的橡胶制成，如丁苯橡胶、有机硅橡胶。上、下端盖1、4可用金属材料或工程塑料制成，带螺纹通孔的下端盖4，安装通入压力流体的密封接头，其外侧外螺纹可以与相应关节相连，上端盖1顶部设有内螺纹孔，以螺钉方式与相应关节相连。
使用时，通过下端盖4连接管接头向人工肌肉注入流体，胶囊2受压、变形，由于有外层弹簧3束缚，胶囊2沿轴向伸长，输出一定推力，使关节动作，卸压时人工肌肉缩短。

Claims (4)

1、一种伸长型人工肌肉，其特征在于，在上端盖(1)和下端盖(4)之间，设有弹簧(3)，在弹簧(3)形成的空腔内设有胶囊，构成管状物。
2、按照权利要求1所述伸长型人工肌肉，其特征在于，在下端盖(4)设有流体入口(5)，以充入流体。
3、按照权利要求1或2所述伸长型人工肌肉，其特征在于，所述流体入口(5)可通入压缩空气或水。
4、按照权利要求1所述伸长型人工肌肉，其特征在于，在流体入口(5)处设有节流环(6)。
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