[发明专利]一种基于张拉整体结构的电驱动人工肌肉

说明书

本发明涉及一种基于张拉整体结构的电驱动人工肌肉，属于仿生机器人领域。所述人工肌肉具有张拉整体结构的形式；人工肌肉包括电子梁、弹性体和电子带；电子带包括第一电子带和第二电子带；弹性体包括第一弹性体和第二弹性体；第一电子带与第二电子带平行相对设置，第一电子带的一端通过电子梁与第二电子带的另一端连接；第一电子带的一端通过第一弹性体与第二电子带的一端连接；第一电子带的另一端通过第二弹性体与第二电子带的另一端连接。本发明降低了现有技术中电驱动人工肌肉的工作模式与生物肌肉的工作模式的差异。

技术领域

本发明涉及仿生机器人领域，特别是涉及一种基于张拉整体结构的电驱动人工肌肉。

背景技术

仿生机器人需要具备同生物肌肉相似的软体驱动器来模拟自然界中生物体的多样行为。软体驱动器包括人工肌肉，现有的人工肌肉主要有流体驱动、温度驱动和电驱动三种形式。流体驱动的人工肌肉具有功率密度大、负载能力强等优点，但其对气密性要求高，并且需要压力源等外部装置。温度驱动的人工肌肉体积小、成本低，但响应速度慢，同时存在能量耗散。电驱动的人工肌肉响应速度快、安装简单，其中电子带驱动器具有负载高、收缩比大等特性，但其在结构设计上同生物肌肉有很大不同，导致了它的工作模式与生物肌肉存在差异，且不具备生物肌肉的优良抗冲击等特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于张拉整体结构的电驱动人工肌肉，以解决现有技术中电驱动人工肌肉的工作模式与生物肌肉的工作模式差异大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于张拉整体结构的电驱动人工肌肉；所述人工肌肉具有张拉整体结构的形式；

所述人工肌肉包括电子梁、弹性体和电子带；所述电子带包括第一电子带和第二电子带；所述弹性体包括第一弹性体和第二弹性体；

所述第一电子带与所述第二电子带平行相对设置，所述第一电子带的一端通过所述电子梁与所述第二电子带的另一端连接；所述第一电子带的一端通过所述第一弹性体与所述第二电子带的一端连接；所述第一电子带的另一端通过所述第二弹性体与所述第二电子带的另一端连接。

可选的，还包括多个连接件；所述第一电子带和所述第二电子带的两端均连接一个所述连接件；

所述第一电子带的一端通过所述连接件与所述电子梁的一端连接；所述第二电子带的另一端通过所述连接件与所述电子梁的另一端连接；

所述第一电子带的一端通过所述连接件与所述第一弹性体的一端连接，所述第二电子带的一端通过所述连接件与所述第一弹性体的另一端连接；所述第一电子带的另一端通过所述连接件与所述第二弹性体的一端连接，所述第二电子带的另一端通过所述连接件与所述第二弹性体的另一端连接。

可选的，还包括硅油；所述硅油置于所述第一电子带与所述电子梁的夹角处以及所述第二电子带与所述电子梁的夹角处。

可选的，所述电子梁包括两个第一导电层和一个第一绝缘层；所述第一绝缘层设置在两个所述第一导电层之间；

所述第一绝缘层的长度大于所述第一导电层的长度；所述第一绝缘层的宽度大于所述第一导电层的宽度。

可选的，所述第一电子带和所述第二电子带均包括一个第二导电层和一个第二绝缘层；所述第一电子带和所述第二电子带靠近所述电子梁的一面为上表面，所述第二导电层设置在所述第二绝缘层的上表面；

所述第二绝缘层的长度大于所述第二导电层的长度；所述第二绝缘层的宽度大于所述第二导电层的宽度。

可选的，所述第一电子带和所述第二电子带还均包括介电膜，所述介电膜设置在所述第二导电层的上表面；所述介电膜的尺寸与所述第二绝缘层的尺寸相同。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：