專利名稱：一種小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，屬于仿生驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在仿生肌肉的研究中，人工合成活的肌肉是很困難的，大多研究集中在嘗試把肌肉的功能應(yīng)用于技術(shù)中，研制具有生物肌肉一些特征的仿生肌肉。氣動(dòng)肌肉可以像生物的肌肉一樣伸縮變形，具有功率質(zhì)量比大、收縮比大、柔軟性好、質(zhì)輕、無噪聲等特點(diǎn)。鑒于氣動(dòng)肌肉的諸多優(yōu)點(diǎn)，其已在機(jī)器人和變體飛行器領(lǐng)域得到了初步的應(yīng)用研究，馬里蘭大學(xué)、德克薩斯A&M大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)先后將其作為傳統(tǒng)襟翼和柔性后緣的驅(qū)動(dòng)器。但是，對(duì)于變體飛行器而言，尤其是柔性后緣，由于機(jī)翼內(nèi)部空間的限制，大尺寸的氣動(dòng)肌肉無法和變形結(jié)構(gòu)集成一體。綜上，現(xiàn)有的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器無法滿足對(duì)變形飛行器柔性后緣結(jié)構(gòu)的尺寸要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器無法滿足對(duì)變形飛行器柔性后緣結(jié)構(gòu)的尺寸要求的問題，進(jìn)而提供一種小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明的小型化的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器包括編織網(wǎng)管、氣動(dòng)導(dǎo)管、軟橡膠管和兩個(gè)連接接頭，連接接頭的一端沿長(zhǎng)度方向?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)，連接接頭的另一端為雙耳片式結(jié)構(gòu)，軟橡膠管的外壁上包裹有編織網(wǎng)管，氣動(dòng)導(dǎo)管的一端與軟橡膠管的一端密閉連通，兩個(gè)連接接頭中的一個(gè)穿過氣動(dòng)導(dǎo)管與編織網(wǎng)管的一端固定連接，兩個(gè)連接接頭中余下的一個(gè)穿過編織網(wǎng)管的另一端與軟橡膠管的另一端固定連接。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、成本低和易于流水作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器與現(xiàn)有的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器相比，當(dāng)氣動(dòng)肌肉內(nèi)部沖有一定壓力的氣體時(shí)，內(nèi)部的軟橡膠管就會(huì)發(fā)生膨脹變形，在編織網(wǎng)管的束縛下，氣動(dòng)肌肉會(huì)產(chǎn)生軸向的收縮變形，實(shí)現(xiàn)了像生物肌肉一樣的伸縮運(yùn)動(dòng)，滿足了對(duì)變形飛行器柔性后緣結(jié)構(gòu)的尺寸要求，其最小直徑可達(dá)3_，不僅實(shí)現(xiàn)了柔性后緣結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)、變形、承載一體化設(shè)計(jì)，而且也可實(shí)現(xiàn)柔性后緣的分布式驅(qū)動(dòng)；并可應(yīng)用到機(jī)器人領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器的主視圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是具體實(shí)施方式
一中連接接頭2的主視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:如圖1 3所不,本實(shí)施方式的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器包括編織網(wǎng)管1、氣動(dòng)導(dǎo)管3、軟橡膠管5和兩個(gè)連接接頭2，連接接頭2的一端沿長(zhǎng)度方向?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)，連接接頭2的另一端為雙耳片式結(jié)構(gòu)，軟橡膠管5的外壁上包裹有編織網(wǎng)管1，氣動(dòng)導(dǎo)管3的一端與軟橡膠管5的一端密閉連通，兩個(gè)連接接頭2中的一個(gè)穿過氣動(dòng)導(dǎo)管3與編織網(wǎng)管I的一端固定連接，兩個(gè)連接接頭2中余下的一個(gè)穿過編織網(wǎng)管I的另一端與軟橡膠管5的另一端固定連接。將氣動(dòng)導(dǎo)管3和軟橡膠管5連接在一起，氣動(dòng)導(dǎo)管3與軟橡膠管5的連接面長(zhǎng)度至少為5 6mm，并在接觸面上用少量502膠水粘牢；為防止編織網(wǎng)管出現(xiàn)“散邊”，可用膠帶將編織網(wǎng)管用透明膠帶粘接好再穿入到連接接頭2中；還可在編織網(wǎng)管I的兩端套上熱縮管，防止編織網(wǎng)管I出現(xiàn)“散邊”現(xiàn)象；在連接接頭2與編織網(wǎng)管I之間注入一定量的502膠水，固化24小時(shí)。
具體實(shí)施方式
二:如圖3所示，本實(shí)施方式連接接頭2的內(nèi)孔為階梯通孔。如此設(shè)計(jì)，大孔是用來壓緊氣動(dòng)導(dǎo)管和橡膠軟管之間的連接，連接面的長(zhǎng)度為4 5_ ;小孔是與編織網(wǎng)管之間的膠接區(qū)域，連接面的長(zhǎng)度為5 6_。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:如圖1所示，本實(shí)施方式編織網(wǎng)管I是由聚對(duì)苯二甲酸類塑料或尼龍纖維編織而成。如此設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了氣動(dòng)肌肉的結(jié)構(gòu)和降低了制造成本。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四:如圖1所示，本實(shí)施方式氣動(dòng)導(dǎo)管3為聚氨酯軟管。如此設(shè)計(jì)，外部氣源通過快插接頭和聚氨酯軟管實(shí)現(xiàn)快速連接。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
五:如圖1所不，本實(shí)施方式氣動(dòng)導(dǎo)管3的外徑為2mm,氣動(dòng)導(dǎo)管3的內(nèi)徑為1.2_。如此設(shè)計(jì)，保證所設(shè)計(jì)的氣動(dòng)肌肉的最大外徑不超過3_。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二或四相同。工作過程:當(dāng)氣動(dòng)肌肉內(nèi)部沖有一定壓力的氣體時(shí)，內(nèi)部的軟橡膠管5就會(huì)發(fā)生膨脹變形，在編織網(wǎng)管I的束縛下，氣動(dòng)肌肉會(huì)產(chǎn)生軸向的收縮變形，實(shí)現(xiàn)了像生物肌肉一樣的伸縮運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器包括編織網(wǎng)管(I)、氣動(dòng)導(dǎo)管(3)、軟橡膠管(5)和兩個(gè)連接接頭(2)，連接接頭(2)的一端沿長(zhǎng)度方向?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)，連接接頭(2)的另一端為雙耳片式結(jié)構(gòu)，軟橡膠管(5)的外壁上包裹有編織網(wǎng)管(I)，氣動(dòng)導(dǎo)管(3)的一端與軟橡膠管(5)的一端密閉連通，兩個(gè)連接接頭(2)中的一個(gè)穿過氣動(dòng)導(dǎo)管(3)與編織網(wǎng)管(I)的一端固定連接，兩個(gè)連接接頭(2)中余下的一個(gè)穿過編織網(wǎng)管(I)的另一端與軟橡膠管(5)的另一端固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:連接接頭(2)的內(nèi)孔為階梯通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:編織網(wǎng)管(I)是由聚對(duì)苯二甲酸類塑料或尼龍纖維編織而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:氣動(dòng)導(dǎo)管(3)為聚氨酯軟管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:氣動(dòng)導(dǎo)管(3)的外徑為2mm，氣動(dòng)導(dǎo)管(3)的內(nèi)徑為1.2mm。
全文摘要
一種小型化的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器，它涉及一種氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明為解決現(xiàn)有的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器無法滿足對(duì)變形飛行器柔性后緣結(jié)構(gòu)的尺寸要求的問題。連接接頭的一端沿長(zhǎng)度方向?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)，連接接頭的另一端為雙耳片式結(jié)構(gòu)，軟橡膠管的外壁上包裹有編織網(wǎng)管，氣動(dòng)導(dǎo)管的一端與軟橡膠管的一端密閉連通，兩個(gè)連接接頭中的一個(gè)穿過氣動(dòng)導(dǎo)管與編織網(wǎng)管的一端固定連接，兩個(gè)連接接頭中余下的一個(gè)穿過編織網(wǎng)管的另一端與軟橡膠管的另一端固定連接。本發(fā)明的氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)器用于氣動(dòng)仿生領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B64C3/50GK103192983SQ20131011098
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者尹維龍, 石慶華, 李承澤, 宋浩南, 管清華, 吳君豪, 劉猛雄 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)