[发明专利]一种负压驱动的气动人工肌肉

摘要

本发明公开了一种负压驱动的气动人工肌肉，包括负压驱动弹性体、气管等。负压驱动的气动人工肌肉采用对称结构，气室单元采用六面体结构形式，通过每个气室单元横向和纵向壁厚差异化的设计，在外界负压作用时形成单向线性位移和弹性作用力；当外界负压作用消失时，亦可形成恢复到自然状态的弹性回复力和线性位移，通过对输入负压的控制可以实现对负压驱动的气动人工肌肉线性位移量和弹性力的控制。所述负压驱动的气动人工肌肉可使用微型负压泵作为负压输入源，采用不同硬度的橡胶材料或者硅胶材料匹配不同负压输入可以实现不同行程的线性位移输出，且易实现精确控制；大于0.12MP的负压输入即可形成稳定的线性位移输出和力输出，易于实现装备的便携化。

主权项

1.一种负压驱动的气动人工肌肉，包括：负压驱动弹性体、气管，其中：

所述气管用于向所述负压驱动的气动人工肌肉输入所需的负压；

所述负压驱动弹性体内部包括六棱柱或椭圆柱结构的气室，每个气室留有凹槽，形成负压驱动的气动人工肌肉的气流通道；所述负压驱动弹性体还包括与外界的通气孔，用于连接所述气管，实现对整个负压驱动的气动人工肌肉的负压输入或者大气压输入；

所述负压驱动弹性体在所述负压作用下沿X方向形成单向线性位移和弹性作用力，沿Y方向的尺寸基本保持不变。

2.根据权利要求1所述的气动人工肌肉，其特征在于，所述气室为六棱柱结构，所述气室的侧面包括四个和气动人工肌肉收缩方向不平行的第一气室壁，以及两个和气动人工肌肉收缩方向平行的第二气室壁。

3.根据权利要求2所述的气动人工肌肉，其特征在于，所述第二气室壁的厚度是所述第一气室壁厚度的三倍。

4.根据权利要求2所述的气动人工肌肉，其特征在于，所述第一气室壁在所述气室为负压时能够受负压作用力变形，并沿X方向收缩，形成水平位移；所述第二气室壁在所述气室为负压时不变形，Y方向没有收缩位移。

5.根据权利要求2所述的气动人工肌肉，其特征在于，所述第一气室壁在外界负压作用消失时，能够沿X轴反方向伸展，逐渐恢复到不受力的初始状态，在此过程中形成线性位移；所述第二气室壁在上述过程中不变形，Y方向没有收缩或者伸展位移。

6.根据权利要求1或2所述的负压驱动的气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉包括两组负压驱动弹性体。

7.根据权利要求6所述的气动人工肌肉，其特征在于，所述两组负压驱动弹性体通过热粘结工艺热合焊接，或采用与负压驱动弹性体同性粘接材料粘接密封，或采用3D打印一次成型结构。

8.根据权利要求1所述的负压驱动的气动人工肌肉，其特征在于，所述负压驱动的气动人工肌肉的负压驱动弹性体接收的负压输入大于0.12MP。

9.根据权利要求1‑8之一所述的负压驱动的气动人工肌肉，其特征在于，所述负压驱动弹性体采用橡胶材料，或者硅胶材料。

10.根据权利要求1‑8之一所述的负压驱动的气动人工肌肉，其特征在于，所述气管采用PVC软管或者硅胶管。