[发明专利]一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉

权利要求书

1.一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉，其特点：在弹性橡胶管(13)向内依次置有波纹管(7)、支撑架(8)和(10)、9根连接细弹簧(6)、形状记忆合金弹簧(9)，弹性橡胶管(13)向外安装有起束缚作用的编织网(12)；弹性橡胶管(13)的一端向外依次装有前端密封用内堵头(5)、前端密封及连接用外堵头(3)、前端气动接头(2)、前端紧固用外卡箍(1)；弹性橡胶管(13)另一端向外依次装有后端密封用内堵头(14)、后端密封及连接用外堵头(15)、后端气动接头(16)、后端紧固用外卡箍(17)；前端外堵头(3)上开有两个进气口(4)，后端外堵头(15)上开有两个排气口(18)(19)，支撑架(8)(10)上开有导线通口，引出导线(11)、使得形状记忆合金弹簧前端导线引入到后端，随波纹管内部排气口(18)引出，方便对形状记忆合金弹簧通电加热；该气动肌肉内部两个支撑架由九根细弹簧与前后堵头相连接，九根细弹簧和形状记忆合金弹簧初始时均处于拉伸状态；波纹管两端依靠前后两端的内外堵头压紧固定；弹性橡胶管和外层编织网套在外堵头上，然后用外卡箍进行固定；两条导线均带有绝缘膜，防止发生短路现象。

2.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉开始工作时，气源通过导管连接到进气口的气动接头上，气体通入波纹管和橡胶管之间的封闭空间，使橡胶管径向膨胀，并且侧壁紧贴编织网，轴向收缩，产生收缩力，因编织网具有极低的延展性，所以轴向主要靠编织网产生收缩力；此时形状记忆合金弹簧处于不通电状态，会随着气动肌肉的收缩而收缩，在气动肌肉内部达到设定压强后，开始对形状记忆合金弹簧通电加热，使其发生奥氏体相变，产生主动收缩变形，带动气动肌肉进一步收缩，使气动肌肉在保持内部压强不变的情况下，能够进一步增加收缩率；在气动肌肉需要减小收缩量进行工作时，对形状记忆合金弹簧断电处理，并由另一路进气口向波纹管内部通入流通气体，使形状记忆合金弹簧快速降温，回复通电前状态，之后再调节波纹管与橡胶管间的气体压强，完成工作要求；在整个工作过程中，波纹管始终随着气动肌肉的轴向运动而运动，两个支撑架由处于拉伸状态的细弹簧带动，随着气动肌肉轴向运动。

3.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉内部的波纹管可随着气动肌肉的轴向运动而运动，并且表面涂上隔热胶，可以防止形状记忆合金弹簧加热时对波纹管以外部分气体和弹性橡胶管产生影响，另外波纹管把内外两部分气体隔开，使得内外两部分气体完成不同的任务，而且互不影响。

4.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉的两个支撑架，作用是防止波纹管由于外部气压作用而产生径向收缩；九根细弹簧一方面用来固定支撑架，另一方面使支撑架随着气动肌肉产生轴向运动。

5.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉前后两端的外堵头和内堵头之间采用螺纹连接的方式固定到一起；同时前后两端的外堵头设计有连接用吊耳，可以直接连接外负载，或是连接传动机构。