一種氣動(dòng)肌肉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種一種氣動(dòng)肌肉。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，氣動(dòng)肌肉作為一種功重比高、清潔無污染的驅(qū)動(dòng)器，已被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。
[0003]目前，已出現(xiàn)利用形狀記憶合金絲促使氣動(dòng)肌肉產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)自由度的氣動(dòng)肌肉方案，且通過隔熱膠將形狀記憶合金絲與氣動(dòng)肌肉的彈性橡膠管和編織網(wǎng)隔開，但涂抹隔熱膠會(huì)增加氣動(dòng)肌肉側(cè)壁纖維膜的厚度和形變阻力，導(dǎo)致氣動(dòng)肌肉的整體驅(qū)動(dòng)性能和響應(yīng)速度降低，且纖維膜與形狀記憶合金絲直接接觸的部分的熱損耗會(huì)明顯高于纖維膜其他部分，從而縮短了氣動(dòng)肌肉的使用耐久性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種響應(yīng)速度快，使用耐久性高的氣動(dòng)肌肉。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:一種氣動(dòng)肌肉，包括兩端具有開口部的纖維膜，所述的纖維膜的兩端設(shè)有與纖維膜的開口部密封連接的密封構(gòu)件，纖維膜內(nèi)部設(shè)有至少一根形狀記憶合金絲，所述的形狀記憶合金絲的兩端分別與密封構(gòu)件固定連接且形狀記憶合金絲與纖維膜的軸心線之間的夾角大于0°且小于90°。
[0006]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的密封構(gòu)件包括分別與纖維膜兩端密封連接的第一密封用內(nèi)構(gòu)件和第二密封用內(nèi)構(gòu)件，所述的第一密封用內(nèi)構(gòu)件或第二密封用內(nèi)構(gòu)件上設(shè)有供氣體進(jìn)出的通氣孔及用于和導(dǎo)線連接的接線端口。
[0007]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的纖維膜內(nèi)壁固定有至少由一個(gè)剛性圓環(huán)組成的剛性圓環(huán)組件。
[0008]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的剛性圓環(huán)組件包括至少兩個(gè)所處的平面相互平行的第一剛性圓環(huán)和第二剛性圓環(huán)，且所述的第一剛性圓環(huán)和第二剛性圓環(huán)所處的平面與纖維膜的軸心線垂直。
[0009]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的纖維膜內(nèi)還設(shè)有至少一根一端與剛性圓環(huán)組件固定連接，另一端與密封構(gòu)件固定連接的形狀記憶合金絲，且該形狀記憶合金絲與纖維膜的軸心線之間的夾角大于0°且小于90°。
[0010]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的纖維膜的兩端且位于密封構(gòu)件上固定有用于連接的連接件。
[0011]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的連接件包括固定在纖維膜其中一端的密封構(gòu)件上的第一連接件和固定在纖維膜另一端的密封構(gòu)件上的第二連接件。
[0012]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的第一連接件和第二連接件為單向接頭或萬向接頭。
[0013]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述的第一密封用內(nèi)構(gòu)件和第二密封用內(nèi)構(gòu)件為金屬圓片。
[0014]在上述的一種氣動(dòng)肌肉中，所述纖維膜包括橡膠管和粘接在所述橡膠管外側(cè)面的編織網(wǎng)，所述的剛性圓環(huán)為剛性阻熱圓環(huán)或剛性金屬圓環(huán)。
[0015]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過將形狀記憶合金絲傾斜設(shè)置在氣動(dòng)肌肉內(nèi)腔的第一密封用內(nèi)構(gòu)件和第二密封用內(nèi)構(gòu)件之間，使得氣動(dòng)肌肉在內(nèi)部氣壓作用下收縮時(shí)，受到形狀記憶合金絲的形變抗力的作用能夠產(chǎn)生彎曲和旋轉(zhuǎn)，通過電流加熱形狀記憶合金絲能使氣動(dòng)肌肉主動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，提升氣動(dòng)肌肉整體驅(qū)動(dòng)性能，且由于形狀記憶合金絲與氣動(dòng)肌肉的纖維膜隔離，形狀記憶合金絲溫度提升不會(huì)直接將熱能量傳導(dǎo)至纖維膜，降低氣動(dòng)肌肉的熱損耗，提高氣動(dòng)肌肉的使用耐久性，而形狀記憶合金絲散發(fā)的熱量又能夠使氣動(dòng)肌肉內(nèi)腔氣壓主動(dòng)增大，從而一定程度上提升氣動(dòng)肌肉的響應(yīng)速度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明提供的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明提供的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明提供的工作原理圖。
[0020]圖中:第一密封用內(nèi)構(gòu)件1、纖維膜2、形狀記憶合金絲3、第二密封用內(nèi)構(gòu)件4、剛性圓環(huán)組件5、第一剛性圓環(huán)51、第二剛性圓環(huán)52、第一連接件6、第二連接件7。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]如圖1所示，一種氣動(dòng)肌肉，包括兩端具有開口部的纖維膜2，所述的纖維膜2的兩端設(shè)有與纖維膜2的開口部密封連接的密封構(gòu)件，纖維膜2內(nèi)部設(shè)有至少一根形狀記憶合金絲3，所述的形狀記憶合金絲3的兩端分別與密封構(gòu)件固定連接且形狀記憶合金絲3與纖維膜2的軸心線之間的夾角大于0°且小于90°。
[0023]氣動(dòng)肌肉內(nèi)腔的形狀記憶合金絲3在通電流C發(fā)熱相變時(shí)，形狀記憶合金絲3變短從而使得氣動(dòng)肌肉主動(dòng)產(chǎn)生收縮驅(qū)動(dòng)力，且形狀記憶合金絲3散發(fā)的熱量使得氣動(dòng)肌肉內(nèi)腔氣壓變大，進(jìn)一步提升收縮驅(qū)動(dòng)力和響應(yīng)速度。
[0024]通過將形狀記憶合金絲傾斜設(shè)置在氣動(dòng)肌肉內(nèi)腔的第一密封用內(nèi)構(gòu)件和第二密封用內(nèi)構(gòu)件之間，使得氣動(dòng)肌肉在內(nèi)部氣壓增大作用下收縮的同時(shí)，受到形狀記憶合金絲的形變抗力的作用能夠產(chǎn)生彎曲和旋轉(zhuǎn)，通過電流加熱形狀記憶合金絲能使氣動(dòng)肌肉主動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，提升氣動(dòng)肌肉整體驅(qū)動(dòng)性能，且由于形狀記憶合金絲與氣動(dòng)肌肉的纖維膜隔離，形狀記憶合金絲溫度提升不會(huì)直接將熱能量傳導(dǎo)至纖維膜，從而降低氣動(dòng)肌肉的熱損耗，提高氣動(dòng)肌肉的使用耐久性，而形狀記憶合金絲散發(fā)的熱量又能夠使氣動(dòng)肌肉內(nèi)腔氣壓主動(dòng)增大，從而一定程度上提升氣動(dòng)肌肉的響應(yīng)速度。
[0025]密封構(gòu)件是能將纖維膜2的兩端密封的物體，可以是平板狀結(jié)構(gòu)或膜狀結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，密封構(gòu)件包括分別與纖維膜2兩端密封連接的第一密封用內(nèi)構(gòu)件I和第二密封用內(nèi)構(gòu)件4，所述的第一密封用內(nèi)構(gòu)件I或第二密封用內(nèi)構(gòu)件4上設(shè)有供氣體進(jìn)出的通氣孔及用于和導(dǎo)線連接的接線端口。
[0026]優(yōu)選方案，如圖3所示，纖維膜2內(nèi)壁固定有至少由一個(gè)剛性圓環(huán)組成的剛性圓環(huán)組件5。纖維膜2的兩端且位于密封構(gòu)件上固定有用于連接的連接件。連接件包括固定在纖維膜2其中一端的密封構(gòu)件上的第一連接件6和固定在纖維膜2另一端的密封構(gòu)件上的第二連接件7。第一連接件6和第二連接件7為單向接頭或萬向接頭。
[0027]如圖2所示，剛性圓環(huán)組件5包括至少兩個(gè)所處的平面相互平行的第一剛性圓環(huán)51和第二