[实用新型]基于气动肌肉的仿生颈部肌肉结构

说明书

本实用新型涉及一种基于气动肌肉的仿生颈部肌肉结构，本实用新型有效的解决了传统的仿生机器人颈部结构仿生性不高，颈部的柔韧性不足致使仿生颈部的机构无法灵活运动的问题；解决的技术方案包括机器体和机器头部以及设置在机器体和机器头部之间的多根气动肌肉，所述气动肌肉的轴向两端分别设有万向节，气动肌肉经万向节分别与机器体和机器头部相连，本实用新型提出了基于气动肌肉的仿生颈部肌肉结构，该仿生颈部肌肉结构能够实现颈部多自由度的旋转，即能实现前屈，后仰，左向侧屈，右向侧屈，左向旋转，右向旋转等柔性动作，当仿生颈部肌肉结构需要处于某一特定状态时通过旋紧螺母便可使该机构较为稳定的保持该状态。

技术领域

本实用新型属于仿生机器人结构技术领域，具体涉及一种机器人气动肌肉的仿生颈部肌肉结构。

背景技术

人脖子关节在运动过程中，由于长时间固定姿势的原因，容易引起腰部疾病或者落枕。气动肌肉在柔顺性方面具有类似于人类肌肉类似的特性，因此为了能够为具有脖子疾病的病人提供诊断帮助，进一步为骨骼和肌肉康复纠正训练设备的设计提供依据，或者为人机工程学机器设计提供参考，减少设计和制造的机器对人脖子的伤害，提高工人的劳动保障。现有仿生机器人颈部的结构大部分是机器人的头部与身体以刚性构件通过转动副联接，模仿人类的颈部关节，并以执行装置代替肌肉实现对头部的支撑及连续地协调动作,实现颈部的运动,但是刚性构件通过转动副连接机构占用空间过大，并且结构仿生性不高，颈部的柔韧性不足致使仿生颈部的机构无法灵活运动，进而不能达到想要的效果，因此一种结构合理、仿生效果好、性能可靠的仿生颈部肌肉结构就显得尤为重要。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种基于气动肌肉的仿生颈部肌肉结构，有效的解决了背景技术中所述的问题。

具体技术方案如下：

基于气动肌肉的仿生颈部肌肉结构包括机器体、机器头部，其特征在于所述机器体和机器头部之间设有多根气动肌肉，所述气动肌肉的轴向两端分别设有万向节且气动肌肉经万向节分别与机器体和机器头部相连。

优选的，所述机器体和机器头部之间竖向设有一号气动肌肉和五号气动肌肉且一号气动肌肉和五号气动肌肉以机器体沿长度方向的中轴线间隔对称设置。

优选的，所述一号气动肌肉和五号气动肌肉面向机器头部面部朝向的一侧以机器体沿长度方向的中轴线间隔对称设有二号气动肌肉和六号气动肌肉。

优选的，所述一号气动肌肉和五号气动肌肉背离机器头部面部朝向的一侧以机器体沿长度方向的中轴线对称设有三号气动肌肉和四号气动肌肉。

优选的，所述万向节包括底板，所述底板上端面中间位置设有球铰件，所述球铰件顶端竖向设有圆柱形长杆，所述底板纵向两端和横向两端以球铰件为对称点均设有两端通透的圆筒，置于底板纵向两端的圆筒沿底板纵向延伸，置于底板横向两端的圆筒沿底板横向延伸，所述圆筒内套固有轴且轴沿背离球铰件方向向外伸出圆筒，所述轴伸出圆筒一端设有螺母且伸出端设有与螺母相配合的螺纹，所述底板纵向两端面的轴上转动连接有第一圆弧状板且第一圆弧状板沿其周向开设有第一沟槽，所述底板横向两端面轴上转动连接有间隔置于第一圆弧状板上方的第二圆弧状板且第二圆弧状板沿其周向开设有第二沟槽，所述长杆分别穿过第一沟槽和第二沟槽，长杆与第一沟槽和第二沟槽侧壁之间紧密接触且滑动配合，所述螺母与圆弧状板之间设有弹性垫片。

优选的，所述气动肌肉轴向两端面中间部位设有与圆柱形长杆相配合且不通透的圆孔，所述圆柱形长杆固定于该圆孔内。

上述技术方案有益效果在于：

（1）本实用新型提出了基于气动肌肉的仿生颈部肌肉结构，该仿生颈部肌肉结构能够实现颈部多自由度的旋转，即能实现前屈，后仰，左向侧屈，右向侧屈，左向旋转，右向旋转等柔性动作，当仿生颈部肌肉结构需要处于某一特定状态时通过旋紧螺母便可使该机构较为稳定的保持该状态。