一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉制造技术

本发明专利技术公开了一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉。形状记忆合金弹簧置于橡胶管内部，在橡胶管和形状记忆合金弹簧之间置有一层波纹管，波纹管内部由一路通气口通入气流对形状记忆合金弹簧散热，波纹管和橡胶管之间由另一路通气口通气，使橡胶管径向膨胀，产生轴向收缩力。波纹管内置有两个支撑架，防止波纹管由于外部气压作用而发生径向变形。气动肌肉内部气体达到一定压强后，采用脉冲电流加热形状记忆合金弹簧来产生主动变形，使其进一步产生收缩变形。本发明专利技术的积极效应在于改善气动肌肉的动态特性，提高气动肌肉最大收缩率，使其刚度特性变化更灵活，更突出。本发明专利技术可用于需要柔顺驱动的康复医疗、高精密制造业、仿生机器人等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉
本专利技术涉及一种基于形状记忆合金弹簧的智能气动肌肉，其属于气动肌肉
、智能材料领域及仿生学领域。
技术介绍
气动人工肌肉（PneumaticArtificialMuscle，简称PAM）作为一种新型仿生驱动装置，其最先是由苏联专利技术家S.Garasiev在1930年提出的，随后出现了各类类似构想。例如美国人Mckibben在20世纪50年代专利技术了如今得到广泛应用的Mckibben型气动肌肉，之后日本在此基础上研制了Rubbertuator气动肌肉，英国研制了AirMuscle气动肌肉。目前商业化生产的最主要类型气动肌肉也就是Shadow公司和Festo公司生产的Mckibben型气动肌肉。这种传统型的气动肌肉主要由充气弹性橡胶管和起约束弹性橡胶管径向膨胀变形的外部编织网构成，由于编织网具有极低的延展性，所以纵向收缩会对连接负载产生驱动力。气动肌肉主要优点在于工作方式、响应时间、伸缩范围与生物肌肉较为相似，其非线性特性与人体骨骼肌相近，并且具备电机等驱动器不具备的柔顺性，其功率重量比大、无污染、无滑动、易于小型化。其作为一种高效驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)...

【技术特征摘要】
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)、两个支撑架(8，10)、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内堵头(5)、前端外堵头(3)、前端气动接头(2)、前端外卡箍(1)；弹性橡胶管(13)另一端向外依次装有后端内堵头(14)、后端外堵头(15)、后端气动接头(16)、后端外卡箍(17)；前端外堵头(3)上开有两个进气口(4)，后端外堵头(15)上开有中心排气口(18)和排气口(19)，两个支撑架(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，随波纹管内部中心排气口(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端内堵头和后端内堵头堵头相连接，九根细弹簧和形状记忆合金弹簧初始时均处于拉伸状态；波纹管两端依靠前端内堵头、前端外堵头和后端内堵头、后端外堵头压紧固定；弹性橡胶管和外层编织网套在前端外堵头和后端外堵头上，然后用前端外卡箍和后端外卡箍进行固定；导线带有绝缘膜，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，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝丽娜，杨辉，薛帮灿，陈洋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21