氣動(dòng)肌腱控制演示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣動(dòng)肌腱控制演示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣動(dòng)肌腱是一種拉伸驅(qū)動(dòng)器，它可以模仿自然肌腱的運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)肌腱具有以下的特點(diǎn):初始力比同缸徑的傳統(tǒng)氣缸大10倍；即使在重載情況下，動(dòng)態(tài)特性好；無移動(dòng)機(jī)械部件；慢速移動(dòng)時(shí)也無跳動(dòng)和爬行現(xiàn)象；無需使用位移傳感器；密封良好，分隔驅(qū)動(dòng)器內(nèi)空氣和周圍空氣。在大學(xué)物理教學(xué)課堂上進(jìn)行氣動(dòng)肌腱的原理進(jìn)行講述時(shí)，由于沒有相應(yīng)的演示裝置，教師在講課和演示過程中存在諸多不便，也讓學(xué)生聽得一頭霧水，難以理解，起不到良好的教學(xué)效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、便于操作、易于學(xué)生理解氣動(dòng)肌腱工作原理的氣動(dòng)肌腱控制演示裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:氣動(dòng)肌腱控制演示裝置，包括支架、氣動(dòng)肌腱、配重塊、第一電磁閥、第二電磁閥、控制器、四通管接頭、壓力傳感器和肌電傳感器；
[0005]氣動(dòng)肌腱上端設(shè)在支架上，配重塊連接在氣動(dòng)肌腱下端，四通管接頭的第一接口通過第一氣管與氣動(dòng)肌腱上端連接，四通管接頭的第二接口通過第二氣管與壓力傳感器連接，四通管接頭的第三接口通過第三氣管與第一電磁閥的出氣口連接，四通管接頭的第四接口通過第四氣管與第二電磁閥的進(jìn)氣口連接，第一電磁閥的進(jìn)氣口連接有高壓氣源；
[0006]壓力傳感器連接有依次穿設(shè)在第二氣管、四通管接頭、第一氣管的壓力傳感引導(dǎo)氣管，壓力傳感引導(dǎo)氣管的另一端伸入到氣動(dòng)肌腱內(nèi)；
[0007]控制器分別通過數(shù)據(jù)信號線與第一電磁閥、第二電磁閥、壓力傳感器和肌電傳感器連接；肌電傳感器上連接有彈性環(huán)。
[0008]所述氣動(dòng)肌腱包括氣囊和易于水平及豎向伸縮的菱形編織網(wǎng)，菱形編織網(wǎng)設(shè)在氣囊內(nèi)壁上，氣囊上設(shè)有與第一氣管連接的氣嘴，氣囊外表面設(shè)有柔彈性的外保護(hù)層。
[0009]采用上述技術(shù)方案，在進(jìn)行課堂演示時(shí)，將彈性環(huán)套在上臂，肌電傳感器與上臂肌肉接觸，彎曲或伸展前臂，上臂肌肉收縮，肌電傳感器將上臂肌肉收縮的信號傳輸給控制器，控制器計(jì)算信號對應(yīng)的氣壓Pl，并將該氣壓Pl與壓力傳感器采集到氣動(dòng)肌腱內(nèi)部的氣壓P2對比，若Pl> P2，控制器命令第一電磁閥打開，高壓氣源通過第一電磁閥向氣動(dòng)肌腱內(nèi)注入高壓氣體，氣囊膨脹，菱形編織網(wǎng)水平方向增大，垂直方向縮短，氣動(dòng)肌腱產(chǎn)生向上的拉力將配重塊向上拉起，若PI〈 P2，控制器命令第二電磁閥打開，氣動(dòng)肌腱通過第二電磁閥向外放氣，氣囊收縮，菱形編織網(wǎng)水平方向減小，垂直方向伸長，配重塊下落，直到Pl=P2，第一電磁閥和第二電磁閥都關(guān)閉。氣動(dòng)肌腱只產(chǎn)生拉力不產(chǎn)生推力，同人體肌肉一樣。
[0010]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，演示了氣動(dòng)肌腱只產(chǎn)生拉力不產(chǎn)生推力的工作原理，演示效果顯著，具有極強(qiáng)的直觀性，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，起到了事半功倍的效果。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1中氣動(dòng)肌腱收縮和膨脹時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的氣動(dòng)肌腱控制演示裝置，包括支架1、氣動(dòng)肌腱
2、配重塊3、第一電磁閥4、第二電磁閥5、控制器6、四通管接頭7、壓力傳感器8和肌電傳感器9。
[0014]氣動(dòng)肌腱2上端設(shè)在支架I上，配重塊3連接在氣動(dòng)肌腱2下端，四通管接頭7的第一接口通過第一氣管10與氣動(dòng)肌腱2上端連接，四通管接頭7的第二接口通過第二氣管11與壓力傳感器8連接，四通管接頭7的第三接口通過第三氣管12與第一電磁閥4的出氣口連接，四通管接頭7的第四接口通過第四氣管13與第二電磁閥5的進(jìn)氣口連接，第一電磁閥4的進(jìn)氣口連接有高壓氣源14。
[0015]壓力傳感器8連接有依次穿設(shè)在第二氣管11、四通管接頭7、第一氣管10的壓力傳感引導(dǎo)氣管15，壓力傳感引導(dǎo)氣管15的另一端伸入到氣動(dòng)肌腱2內(nèi)。
[0016]控制器6分別通過數(shù)據(jù)信號線與第一電磁閥4、第二電磁閥5、壓力傳感器8和肌電傳感器9連接；肌電傳感器9上連接有彈性環(huán)16。
[0017]氣動(dòng)肌腱2包括氣囊19和易于水平及豎向伸縮的菱形編織網(wǎng)20，菱形編織網(wǎng)20設(shè)在氣囊19內(nèi)壁上，氣囊19上設(shè)有與第一氣管10連接的氣嘴21，氣囊19外表面設(shè)有柔彈性的外保護(hù)層22。
[0018]在進(jìn)行課堂演示時(shí)，將彈性環(huán)16套在上臂17，肌電傳感器9與上臂肌肉接觸，彎曲或伸展前臂18，上臂肌肉收縮，肌電傳感器9將上臂肌肉收縮的信號傳輸給控制器6，控制器6計(jì)算信號對應(yīng)的氣壓Pl，并將該氣壓Pl與壓力傳感器8采集到氣動(dòng)肌腱2內(nèi)部的氣壓P2對比，若Pl> P2，控制器6命令第一電磁閥4打開，高壓氣源14通過第一電磁閥4向氣動(dòng)肌腱2內(nèi)注入高壓氣體，氣囊19膨脹，菱形編織網(wǎng)20水平方向增大，垂直方向縮短，氣動(dòng)肌腱2產(chǎn)生向上的拉力將配重塊3向上拉起，若Pl〈 P2，控制器6命令第二電磁閥5打開，氣動(dòng)肌腱2通過第二電磁閥5向外放氣，氣囊19收縮，菱形編織網(wǎng)20水平方向減小，垂直方向伸長，配重塊3下落，直到Pl= P2，第一電磁閥4和第二電磁閥5都關(guān)閉。氣動(dòng)肌腱2只產(chǎn)生拉力不產(chǎn)生推力，同人體肌肉一樣。
[0019]本實(shí)施例并非對本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.氣動(dòng)肌腱控制演示裝置，其特征在于:包括支架、氣動(dòng)肌腱、配重塊、第一電磁閥、第二電磁閥、控制器、四通管接頭、壓力傳感器和肌電傳感器； 氣動(dòng)肌腱上端設(shè)在支架上，配重塊連接在氣動(dòng)肌腱下端，四通管接頭的第一接口通過第一氣管與氣動(dòng)肌腱上端連接，四通管接頭的第二接口通過第二氣管與壓力傳感器連接，四通管接頭的第三接口通過第三氣管與第一電磁閥的出氣口連接，四通管接頭的第四接口通過第四氣管與第二電磁閥的進(jìn)氣口連接，第一電磁閥的進(jìn)氣口連接有高壓氣源； 壓力傳感器連接有依次穿設(shè)在第二氣管、四通管接頭、第一氣管的壓力傳感引導(dǎo)氣管，壓力傳感引導(dǎo)氣管的另一端伸入到氣動(dòng)肌腱內(nèi)； 控制器分別通過數(shù)據(jù)信號線與第一電磁閥、第二電磁閥、壓力傳感器和肌電傳感器連接；肌電傳感器上連接有彈性環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)肌腱控制演示裝置，其特征在于:所述氣動(dòng)肌腱包括氣囊和易于水平及豎向伸縮的菱形編織網(wǎng)，菱形編織網(wǎng)設(shè)在氣囊內(nèi)壁上，氣囊上設(shè)有與第一氣管連接的氣嘴，氣囊外表面設(shè)有柔彈性的外保護(hù)層。
【專利摘要】氣動(dòng)肌腱控制演示裝置，包括支架、氣動(dòng)肌腱、配重塊、第一電磁閥、第二電磁閥、控制器、四通管接頭、壓力傳感器和肌電傳感器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，演示了氣動(dòng)肌腱只產(chǎn)生拉力不產(chǎn)生推力的工作原理，演示效果顯著，具有極強(qiáng)的直觀性，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，起到了事半功倍的效果。
【IPC分類】G09B25/02, F16K31/06
【公開號】CN204857041
【申請?zhí)枴緾N201520543014
【發(fā)明人】王震虎, 陳幫軍, 劉揚(yáng)
【申請人】黃河科技學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月24日