RU2137950C1 - Mechanical muscle - Google Patents
Mechanical muscle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2137950C1 RU2137950C1 RU97115022/06A RU97115022A RU2137950C1 RU 2137950 C1 RU2137950 C1 RU 2137950C1 RU 97115022/06 A RU97115022/06 A RU 97115022/06A RU 97115022 A RU97115022 A RU 97115022A RU 2137950 C1 RU2137950 C1 RU 2137950C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reinforcement
- shell
- envelope
- transverse
- mechanical muscle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Actuator (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к управляемым приводам и предназначено для использования при необходимости сообщения движения механическим объектам с изменяющимися массогабаритными параметрами, в частности, в промышленных роботах, манипуляторах, станках и других объектах, к которым предъявляются высокие требования к динамике работы. The invention relates to controlled drives and is intended for use, if necessary, the movement of messages to mechanical objects with changing weight and size parameters, in particular, in industrial robots, manipulators, machines and other objects that have high demands on the dynamics of work.
Известна механическая мышца, содержащая заполненную энергоносителем эластичную оболочку, выполненную с армированием. EP 0146261 A1/KUKOLI MIRKO 26.06.85/. Known mechanical muscle containing filled with an energy carrier elastic shell made with reinforcement. EP 0146261 A1 / KUKOLI MIRKO 06/26/85 /.
Недостатком данного устройства является отсутствие поперечного армирования в виде гибких нератяжимых нитей. The disadvantage of this device is the lack of transverse reinforcement in the form of flexible irreversible threads.
Наиболее близкой к предложенной является механическая мышца, содержащая заполненную энергоносителем эластичную оболочку, выполненную с армированием в поперечном направлении, параллельно ориентированными в этом направлении элементами. SU 1622659 A1/ ВНИИМЕТИЗНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ/ 23.01.91. Closest to the proposed one is a mechanical muscle containing an elastic shell filled with an energy carrier, made with reinforcement in the transverse direction, parallel to the elements oriented in this direction. SU 1622659 A1 / VNIIMETSINA INDUSTRY / 01/23/91.
Недостатком данного устройства является отсутствие армирования в продольном и поперечном направлениях в виде гибких нерастяжимых нитей. The disadvantage of this device is the lack of reinforcement in the longitudinal and transverse directions in the form of flexible inextensible threads.
Задачей изобретения является обеспечение предсказуемости деформации оболочки в любом направлении. The objective of the invention is to ensure the predictability of deformation of the shell in any direction.
Поставленная задача решается тем, что в механической мышце, содержащей заполненную энергоносителем эластичную оболочку, выполненную с армированием в поперечном направлении, параллельно ориентированным в этом направлении. При этом оболочка выполнена также с армированием в продольном направлении, а армирование в поперечном и продольном направлениях выполнено в виде гибких нерастяжимых нитей. The problem is solved in that in a mechanical muscle containing an elastic shell filled with energy, made with reinforcement in the transverse direction, parallel oriented in this direction. Moreover, the sheath is also made with reinforcement in the longitudinal direction, and the reinforcement in the transverse and longitudinal directions is made in the form of flexible inextensible threads.
Решению поставленной задачи способствует также частные существенные признаки данного технического решения. Partial essential features of this technical solution also contribute to the solution of the problem.
Армирование оболочки в продольном направлении выполнено с шагом, выбранным из условия обеспечения поперечного деформирования оболочки без потери герметичности. The reinforcement of the shell in the longitudinal direction is performed with a step selected from the condition of ensuring transverse deformation of the shell without loss of tightness.
Армирование оболочки в поперечном направлении выполнено с шагом, выбранным из условия обеспечения максимального укорочения оболочки при одновременном снижении поперечного размера и расхода энергоносителя, а также повышении быстродействия. The reinforcement of the shell in the transverse direction is performed with a step selected from the condition of ensuring maximum shortening of the shell while reducing the transverse size and energy consumption, as well as improving performance.
На фиг. 1 представлен общий вид предложенной механической мышцы, а на фиг. 2 показано ее рабочее положение. In FIG. 1 shows a general view of the proposed mechanical muscle, and in FIG. 2 shows its operating position.
Основу механической мышцы составляет цилиндрическая эластичная оболочка 1, заполненная энергоносителем /сжатыми жидкостью или газом/ 2. В оболочке 1 имеются нити продольного 3 и поперечного 4 армирования. На торцах оболочки 1 установлены присоединительные элементы 5, один из которых выполнен с возможностью подвода энергоносителя 2 во внутреннюю полость оболочки. The basis of the mechanical muscle is a cylindrical elastic shell 1, filled with energy / compressed liquid or gas / 2. In the shell 1 there are threads of longitudinal 3 and transverse 4 reinforcement. At the ends of the shell 1, connecting elements 5 are installed, one of which is made with the possibility of supplying
Механическая мышца работает следующим образом. Mechanical muscle works as follows.
При увеличении внутренней энергии энергоносителя 2 любым известным способом /за счет нагрева, химической реакции, увеличения количества и т.д./ эластичная оболочка начинает деформироваться. Возникающие усилия воспринимаются нитями продольного 3 и поперечного 4 армирования, что предопределяет управляемое деформирование оболочки 1 с образованием гофр /фиг. 2/. Образование гофр по длине механической мышцы обуславливает ее линейное укорочение /сокращение/. When the internal energy of the
Таким образом, настоящее предложение позволяет реализовать пространственно гибкий линейный двигатель без трущихся подвижных элементов. Его рабочий процесс описывается выражением:
где F - сила натяжения механической мышцы, Н;
P - давление энергоносителя, Па;
Ro - радиуса поперечной армировки, м;
Ne - число элементов в мышце;
L - длина мышцы в свободном состоянии;
α - - угол гофра, рад.Thus, this proposal allows you to implement a spatially flexible linear motor without rubbing moving elements. His workflow is described by the expression:
where F is the tension force of the mechanical muscle, N;
P is the pressure of the energy carrier, Pa;
R o - the radius of the transverse reinforcement, m;
Ne is the number of elements in the muscle;
L is the length of the muscle in a free state;
α - - corrugation angle, rad.
Например: для P = 0,5 Па, Ne = 10, R0 = 0,02 м, L = 0,6 м, α = 0,523599 рад, сила натяжения F составляет около 4200Н при сокращении мышцы на 0,08 м.For example: for P = 0.5 Pa, Ne = 10, R 0 = 0.02 m, L = 0.6 m, α = 0.523599 rad, the tension force F is about 4200 N with a muscle contraction of 0.08 m .
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97115022/06A RU2137950C1 (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Mechanical muscle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97115022/06A RU2137950C1 (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Mechanical muscle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97115022A RU97115022A (en) | 1999-06-27 |
RU2137950C1 true RU2137950C1 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=20196957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97115022/06A RU2137950C1 (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Mechanical muscle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2137950C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002023050A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Alexandr Nikolaevich Marti | Mechanical muscle |
RU2669437C2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-10-11 | Зе Боинг Компани | Miniature mckibben actuating-drive mechanism |
-
1997
- 1997-09-09 RU RU97115022/06A patent/RU2137950C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002023050A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Alexandr Nikolaevich Marti | Mechanical muscle |
EP1325235A1 (en) * | 2000-09-14 | 2003-07-09 | Alexandr Nikolaevich Marti | Mechanical muscle |
EP1325235A4 (en) * | 2000-09-14 | 2005-12-07 | Alexandr Nikolaevich Marti | Mechanical muscle |
RU2669437C2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-10-11 | Зе Боинг Компани | Miniature mckibben actuating-drive mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Daerden | Conception and realization of pleated pneumatic artificial muscles and their use as compliant actuation elements | |
Idogaki et al. | Characteristics of piezoelectric locomotive mechanism for an in-pipe micro inspection machine | |
Daerden et al. | Pneumatic artificial muscles: actuators for robotics and automation | |
KR101731163B1 (en) | Artificial muscles actuator of robot | |
Caldwell et al. | Braided pneumatic muscle actuators | |
US9506481B1 (en) | High force hydraulic actuator | |
US4531063A (en) | System for recovering wave energy and its conversion into useful energy | |
EP0261721A2 (en) | Hydraulic or pneumatic drive device | |
Udupa et al. | Robotic gripper driven by flexible microactuator based on an innovative technique | |
US8881471B1 (en) | Guy wire control apparatus and method | |
JP2005524802A (en) | Artificial muscle | |
US5165323A (en) | Pneumatic actuators for manipulators | |
RU2137950C1 (en) | Mechanical muscle | |
CN104763620B (en) | Flexible wiggle pump | |
CN110022787A (en) | Buckling mechanism and medical manipulator | |
JP2010127429A (en) | Fluid actuator | |
CN109514591A (en) | A kind of sandwich piezo mechanical hand and its control method based on spherical joint | |
Kato et al. | Elastic pectoral fin actuators for biomimetic underwater vehicles | |
US7671513B2 (en) | Piezoelectric motor allowing at least two degrees of freedom, in rotation and linear displacement | |
JP2007307686A (en) | Robot arm and robot | |
CN107486853B (en) | A kind of electromagnetic type bionic muscle | |
RU7156U1 (en) | MECHANICAL MUSCLE | |
RU2224916C2 (en) | Mechanical muscle | |
GB0112620D0 (en) | Electro-active devices | |
CN209180328U (en) | Harmonic wave two stage reducer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040910 |