[发明专利]一种小型化的气动肌肉驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种小型化的气动肌肉驱动器，属于仿生驱动器领域。

背景技术

在仿生肌肉的研究中，人工合成活的肌肉是很困难的，大多研究集中在尝试把肌肉的功能应用于技术中，研制具有生物肌肉一些特征的仿生肌肉。气动肌肉可以像生物的肌肉一样伸缩变形，具有功率质量比大、收缩比大、柔软性好、质轻、无噪声等特点。鉴于气动肌肉的诸多优点，其已在机器人和变体飞行器领域得到了初步的应用研究，马里兰大学、德克萨斯A&M大学和哈尔滨工业大学先后将其作为传统襟翼和柔性后缘的驱动器。但是，对于变体飞行器而言，尤其是柔性后缘，由于机翼内部空间的限制，大尺寸的气动肌肉无法和变形结构集成一体。

综上，现有的气动肌肉驱动器无法满足对变形飞行器柔性后缘结构的尺寸要求。

发明内容

本发明为解决现有的气动肌肉驱动器无法满足对变形飞行器柔性后缘结构的尺寸要求的问题，进而提供一种小型化的气动肌肉驱动器。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的小型化的小型化的气动肌肉驱动器包括编织网管、气动导管、软橡胶管和两个连接接头，连接接头的一端沿长度方向为中空结构，连接接头的另一端为双耳片式结构，软橡胶管的外壁上包裹有编织网管，气动导管的一端与软橡胶管的一端密闭连通，两个连接接头中的一个穿过气动导管与编织网管的一端固定连接，两个连接接头中余下的一个穿过编织网管的另一端与软橡胶管的另一端固定连接。

本发明的有益效果是：

本发明的小型化的气动肌肉驱动器具有结构简单、尺寸小、成本低和易于流水作业的优点；本发明的小型化的气动肌肉驱动器与现有的气动肌肉驱动器相比，当气动肌肉内部冲有一定压力的气体时，内部的软橡胶管就会发生膨胀变形，在编织网管的束缚下，气动肌肉会产生轴向的收缩变形，实现了像生物肌肉一样的伸缩运动，满足了对变形飞行器柔性后缘结构的尺寸要求，其最小直径可达3mm，不仅实现了柔性后缘结构的驱动、变形、承载一体化设计，而且也可实现柔性后缘的分布式驱动；并可应用到机器人领域。

附图说明

图1是本发明的小型化的气动肌肉驱动器的主视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是具体实施方式一中连接接头2的主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式的小型化的气动肌肉驱动器包括编织网管1、气动导管3、软橡胶管5和两个连接接头2，连接接头2的一端沿长度方向为中空结构，连接接头2的另一端为双耳片式结构，软橡胶管5的外壁上包裹有编织网管1，气动导管3的一端与软橡胶管5的一端密闭连通，两个连接接头2中的一个穿过气动导管3与编织网管1的一端固定连接，两个连接接头2中余下的一个穿过编织网管1的另一端与软橡胶管5的另一端固定连接。

将气动导管3和软橡胶管5连接在一起，气动导管3与软橡胶管5的连接面长度至少为5～6mm，并在接触面上用少量502胶水粘牢；

为防止编织网管出现“散边”，可用胶带将编织网管用透明胶带粘接好再穿入到连接接头2中；还可在编织网管1的两端套上热缩管，防止编织网管1出现“散边”现象；在连接接头2与编织网管1之间注入一定量的502胶水，固化24小时。

具体实施方式二：如图3所示，本实施方式连接接头2的内孔为阶梯通孔。

如此设计，大孔是用来压紧气动导管和橡胶软管之间的连接，连接面的长度为4～5mm；小孔是与编织网管之间的胶接区域，连接面的长度为5～6mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式编织网管1是由聚对苯二甲酸类塑料或尼龙纤维编织而成。如此设计，简化了气动肌肉的结构和降低了制造成本。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式气动导管3为聚氨酯软管。如此设计，外部气源通过快插接头和聚氨酯软管实现快速连接。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式气动导管3的外径为2mm，气动导管3的内径为1.2mm。如此设计，保证所设计的气动肌肉的最大外径不超过3mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

工作过程：

当气动肌肉内部冲有一定压力的气体时，内部的软橡胶管5就会发生膨胀变形，在编织网管1的束缚下，气动肌肉会产生轴向的收缩变形，实现了像生物肌肉一样的伸缩运动。