[实用新型]碘动力人工肌肉

说明书

技术领域 本发明属于人工肌肉，更具体地说，涉及到人工肌肉的驱动方式。

背景技术 随着人工智能技术的深入发展，智能机器人的性能也越见接近于动物类，如果机器人的肢体运动是由纤密的肌肉而不是由电机齿轮驱动，那么，机器人的运动将完全可以达到和动物类相媲美的完美程度。所以，人们竞相开发研制人工肌肉。目前，开发出的各种类型的人工肌肉，采用的驱动力不同，有液压气压的，有电磁的，有石蜡的，有尼龙的。这几类驱动方式注定了对应的人工肌肉都不可能达到动物肌肉那样体积细微、反应迅速、力量强劲的功效。

发明内容 本发明的目的在于开发一种可以使人工肌肉体积更小、反应更迅速、伸缩更有力的人工肌肉驱动方式，本发明的实现方式如下：

碘动力人工肌肉，由带弹簧的活塞或弹性胶囊1与驱动设施组成，所述的驱动设施由碘粉3与电温控装置组成，放置于密闭的活塞内或弹性胶囊内腔，碘粉受热升华为蒸气推动活塞移动或弹性胶囊扩张，受冷后碘蒸气凝华减少乃至消失，活塞或弹性胶囊收缩或恢复原状；所述的电温控装置由一对电致热元件和电致冷元件组成，其中电致冷元件的放热端设置于活塞或弹性胶囊外壁，电温控装置通过引线与外部主控装置连接，通过改变电流大小或电流方向控制温度进而控制碘蒸气压力，由此调节人工肌肉的体状。

本发明的突出优点是：(1)采用碘这种具有特殊物理性质的物质，利用其升华、凝华产生急剧变化的气压作动力；(2)碘在密闭状态下，不会流失，可无限次反复使用，采用这种动力的人工肌肉具有较长的寿命；(3)微量的碘粉，升华后即可变成大量蒸气，产生较大压力，因而此种人工肌肉具有体积小、力量强劲的特点；(4)直接用电控制工作腔内的温度进而控制压力，使得这种人工肌肉可根据电脑指令快速反应；同时电元件体积细微，不会对人工肌肉工作腔的体积提出较大要求；(5)这种发明的核心是解决了人工肌肉的动力，而对人工肌肉的外形没有限制，这就使采用该种结构的人工肌肉可采用多种材料、形式、形状及进行排列、组合，制造各种仿生人工器官。

附图说明 附图1为碘动力人工肌肉的结构示意图

附图2为用注射器制作的人工肌肉模型示意图

其中 1弹性胶囊或带弹簧的活塞 2电致热元件

3碘粉 4电致冷元件5电致冷元件的放热端

6橡皮筋 7引线

具体实施方式 下面通过一个简单的装置来具体说明本发明的实现形式：

(1)选一只毫升量小的医用注射器1；选一个手电灯泡，白炽灯型，不能使LED的，小心去掉玻璃灯泡，摘出灯丝线圈，两端接好带绝缘皮的引线7；

(2)在注射器1内，放置灯丝线圈2，引线从针孔部位穿出，在注射器1内放置适量的碘粉3；

(3)把活塞杆推入，用硅胶密封针孔；

(4)在活塞杆手柄上缠几圈橡皮筋6，将橡皮筋6另一端缠绕在针孔部位；

(5)在注射器1外部裹一层棉布；

(6)选2节干电池，接注射器引线7。

这样，一个碘动力人工肌肉的模型就制作好了。

通电加热，这个人工肌肉就伸长；断电，人工肌肉收缩。如果，断电后肌肉收缩速度慢，可向外层棉布上喷洒酒精，加速降温。

为使碘动力人工肌肉达到体积纤细、收缩有力、反应迅速的功效，做如下改进：

(1)注射器和橡皮筋可改为碳纳米管材料；活塞腔也可改为双侧的，即活塞的两侧都具有碘驱动能力。

(2)电热灯丝可改为激光元件，引线为光导纤维；电热丝也可改为脉冲放电电极，精确控制放热量。

(3)棉布改为半导体电致冷元件。也可以单独使用具有温差电效应的半导体致冷元件，通过改变电流方向来改变其致热和致冷功能。