一种仿生肌肉制作方法技术

本发明专利技术涉及一种仿生肌肉制作方法，属于仿生肌肉领域。本发明专利技术制作弹性腔体，通过第一螺旋凹槽和第二螺旋凹槽于弹性腔体外表面形成网状凹槽，第一螺旋凹槽和第二螺旋凹槽中布置抗拉伸线，于相交的两根抗拉伸线连结，本发明专利技术仿生肌肉的制作方法规避了复合界面的问题；使本发明专利技术仿生肌肉在径向膨胀、轴向收缩时不会发生抗拉伸线滑移的问题，避免了抗拉伸线滑移时对仿生肌肉的切割；对弹性腔体外表面加热、加压处理，消除弹性腔体外表面的第一螺旋凹槽和第二螺旋凹槽，抗拉伸线表面与弹性腔体充分结合，在抗拉伸线承担轴向约束功能时不会发生抗拉伸线脱位的问题。

Bionic muscle making method

The invention relates to a bionic muscle making method, which belongs to the bionic muscle field. The invention of elastic cavity through the first spiral groove and second spiral grooves on the surface of the elastic cavity to form a mesh groove, a first helical groove and second spiral grooves arranged on the tensile tensile line, two intersecting line extension link, the invention of the bionic muscle production regulations to avoid complex interface problems; the invention of bionic in the radial and axial muscle contraction does not occur when the tensile slip line problems, avoid cutting of bionic muscle tensile slip line; the elastic cavity surface heating and pressure treatment, eliminate the surface elastic cavity first spiral groove and second spiral grooves, tensile wire surface and elastic cavity are fully integrated. Extension line to bear axial constraint function does not occur when the tensile tensile dislocation in the line.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生肌肉制作方法
本专利技术属于仿生肌肉领域，具体涉及一种仿生肌肉制作方法。
技术介绍
随着机器人以及人工智能开发的不断深入，人们对智能机械系统功能的需求越来越高，而现有机器人的运动机构依旧是刚性连接，采用如电机、液压等驱动方式，动作不够灵活。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，如人体肌肉作为人类运动的驱动部分，具有很高的功率密度和力重量比。仿生学便是人们研究生物体结构与功能的工作原理，并根据这些原理专利技术出新的设备和工具，创造出适用于生产，学习和生活的技术。仿生肌肉因具有功率质量比大、收缩比大、柔软性好、质轻和无噪声等优点得到研究开发。现有技术中，围绕仿生肌肉方面也出现了多篇专利，都是以产品形式体现，都是采用将弹性腔体与编织网管两种现有产品进行结合，利用编织网管结构本身的特性，实现对弹性腔体轴向和径向方向形变的约束。以申请号为CN201310229074.8的一种气动仿生肌肉专利为例。该专利将编织网管包裹在橡胶软管的外表面上，编织网管与橡胶软管为分离状态，利用编织网管结构本身的特性，实现对橡胶软管轴向和径向方向形变的约束，但该专利方案在具体应用中存在如下不足之处：其一是仿生肌肉在轴向方向上的受力通过编织网管约束，编织网管设置在橡胶软管的外表面，因编织网管与橡胶软管为分离状态，其轴向方向受力时主要作用在两端的固定处，因而仿生肌肉经长时间使用后，编织网管在其两端固定处被拉伸脱位，降低对仿生肌肉轴向方向变形的约束；其二是，现有技术的编织网管，通过机械编织，其编织密度较大，没有肉眼可见的网格，尤其是采用单根线编织时编织密度更大，对仿生肌肉径向膨胀的约束过大，使得轴向方向的收缩效果并不明显；其三是，现有技术中，采用多根线交叉编织获得的编织网管，相交的两根线之间仅是相叠，并没有连结，当仿生肌肉径向膨胀时，相交的线会在仿生肌肉表面滑移，滑移过程中，会发生对仿生肌肉进行切割，编织网管径向膨胀越大时，相交的线滑移越大，且对仿生肌肉切割越严重，进而使仿生肌肉在切割处破裂。以申请号为CN201210085756.1的一种仿生肌肉纤维专利为例，该专利为由经线和纬线或网格线编织而成的网管、和复合在所述网管内表面或/和外表面的弹性材料所组成的中空管，可知该专利在已有的网管内表面或/和外表面复合弹性材料。以申请号为CN201410082243.4的一种液压仿生肌肉专利为例，该专利所述弹性胶囊为两端设有管口的管状体，其管壁由内层、中间层及面层复合而成，内层为弹性密闭层，中间层为各向异性的非均质材料层，面层为弹性材质编织的网格保护层。对于上述两个专利，它们的仿生肌肉都是在两种不同材料层表面进行界面复合，得到一体结构的仿生肌肉。能够有效克服编织网管与橡胶软管为分离状态的仿生肌肉的不足。但因存在的复合界面，导致复合界面两侧材料层受力后的受力效果不一致，进而破坏复合界面，从而破坏其复合成的一体结构。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种仿生肌肉制作方法，规避了复合界面的问题。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种仿生肌肉制作方法，所述仿生肌肉制作方法包括如下步骤：制作所述仿生肌肉的弹性腔体，所述弹性腔体沿其轴线方向设有相对的第一开口和第二开口；以所述弹性腔体轴线为轴，于所述弹性腔体的外表面，从所述第一开口至所述第二开口，沿第一螺旋方向形成多条第一螺旋凹槽，沿第二螺旋方向形成多条第二螺旋凹槽，其中，所述第一螺旋方向与所述第二螺旋方向相反；所述第一螺旋凹槽与所述第二螺旋凹槽相交汇，于所述弹性腔体的外表面形成网状凹槽；分别在所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽中布置抗拉伸线，于所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽相交汇处，相交的抗拉伸线形成连结；对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽；在所述弹性腔体的所述第一开口和所述第二开口上分别安装连接头，其中，所述连接头中设有使所述弹性腔体与外界连通的通道。进一步地，所述仿生肌肉制作方法还包括：对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽同时，于所述弹性腔体外表面形成新的所述网状凹槽，新的所述网状凹槽的深度小于当前被消除的所述网状凹槽的深度。进一步地，所述弹性腔体外表面形成有所述网状凹槽的方法包括：制作所述弹性腔体的芯模和第一外模，所述第一外模内壁形成有所述弹性腔体的型腔，所述第一外模由相互配合的第一左半外模和第一右半外模对合组成，所述第一外模上形成有连通所述型腔的注塑通道；所述第一外模与所述芯模合模，所述第一外模的所述型腔和所述第一外模的所述型腔相对的所述芯模表面共同形成注塑空间；于所述第一外模的所述型腔表面上，沿所述第一螺旋方向的形成有多条第一螺旋凸棱，沿所述第二螺旋方向的形成有多条第二螺旋凸棱，所述第一螺旋凸棱与所述第二螺旋凸棱相交，于所述弹性腔体的外表面形成网状凸棱；将制作所述弹性腔体的流体原料通过所述注塑通道注入所述注塑空间，经冷却后开模，获得外表面具有所述网状凹槽的所述弹性腔体。进一步地，对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽同时，于所述弹性腔体外表面形成新的所述网状凹槽的方法包括：在所述弹性腔体的所述第一开口和所述第二开口上分别安装所述连接头；制作安装有所述连接头的所述弹性腔体外表面的第二外模，所述第二外模由相互配合的第二左半外模和第二右半外模对合组成，于所述第二外模内表面形成有所述网状凸棱，所述第二外模内表面的所述网状凸棱的高度小于当前待消除的所述网状凹槽的深度；密封所述弹性腔体一端的连接头，并将所述第二左半外模和所述第二右半外模对合固定在所述弹性腔体外表面；于所述弹性腔体另一端的连接头向所述弹性腔体注入设定压力的气体，并且对所述第二外模进行加热，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽同时，于所述弹性腔体外表面形成新的所述网状凹槽。进一步地，对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽同时，于所述弹性腔体外表面形成新的所述网状凹槽后，制作所述仿生肌肉的方法包括：在所述弹性腔体外表面形成的新的所述网状凹槽中布置所述抗拉伸线，位于所述第一开口处的所述抗拉伸线延伸出所述第一开口，位于所述第二开口处的所述抗拉伸线延伸出所述第二开口；将延伸出所述第一开口的所述抗拉伸线固定在安装于所述第一开口的所述连接头上；将延伸出所述第二开口的所述抗拉伸线固定在安装于所述第二开口的所述连接头上。进一步地，所述第一螺旋方向与所述第二螺旋方向互成镜像。进一步地，同一深度的所第一螺旋凹槽均匀分布在所述弹性腔体外表面，同一深度的所第二螺旋凹槽均匀分布在所述弹性腔体外表面，以形成网格相同的所述网状凹槽。进一步地，不同深度的所述网状凹槽错位分布。进一步地，所述抗拉伸线采用纤维线或者金属线；所述弹性腔体由橡胶材料或者硅胶材料制成；所述第一外模和所述第二外模均由金属材料制成。进一步地，所述弹性腔体为纺锤状弹性腔体或圆筒状弹性腔体。本专利技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本专利技术提供一种仿生肌肉制作方法，制作弹性腔体，通过第一螺旋凹槽和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生肌肉制作方法，其特征在于：所述仿生肌肉制作方法包括如下步骤：制作所述仿生肌肉的弹性腔体，所述弹性腔体沿其轴线方向设有相对的第一开口和第二开口；以所述弹性腔体轴线为轴，于所述弹性腔体的外表面，从所述第一开口至所述第二开口，沿第一螺旋方向形成多条第一螺旋凹槽，沿第二螺旋方向形成多条第二螺旋凹槽，其中，所述第一螺旋方向与所述第二螺旋方向相反；所述第一螺旋凹槽与所述第二螺旋凹槽相交汇，于所述弹性腔体的外表面形成网状凹槽；分别在所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽中布置抗拉伸线，于所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽相交汇处，相交的抗拉伸线形成连结；对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽；在所述弹性腔体的所述第一开口和所述第二开口上分别安装连接头，其中，所述连接头中设有使所述弹性腔体与外界连通的通道。

【技术特征摘要】
1.一种仿生肌肉制作方法，其特征在于：所述仿生肌肉制作方法包括如下步骤：制作所述仿生肌肉的弹性腔体，所述弹性腔体沿其轴线方向设有相对的第一开口和第二开口；以所述弹性腔体轴线为轴，于所述弹性腔体的外表面，从所述第一开口至所述第二开口，沿第一螺旋方向形成多条第一螺旋凹槽，沿第二螺旋方向形成多条第二螺旋凹槽，其中，所述第一螺旋方向与所述第二螺旋方向相反；所述第一螺旋凹槽与所述第二螺旋凹槽相交汇，于所述弹性腔体的外表面形成网状凹槽；分别在所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽中布置抗拉伸线，于所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽相交汇处，相交的抗拉伸线形成连结；对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽；在所述弹性腔体的所述第一开口和所述第二开口上分别安装连接头，其中，所述连接头中设有使所述弹性腔体与外界连通的通道。2.根据权利要求1所述的仿生肌肉制作方法，其特征在于：所述仿生肌肉制作方法还包括：对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表面上布置有所述抗拉伸线的所述网状凹槽同时，于所述弹性腔体外表面形成新的所述网状凹槽，新的所述网状凹槽的深度小于当前被消除的所述网状凹槽的深度。3.根据权利要求2所述的仿生肌肉制作方法，其特征在于：所述弹性腔体外表面形成有所述网状凹槽的方法包括：制作所述弹性腔体的芯模和第一外模，所述第一外模内壁形成有所述弹性腔体的型腔，所述第一外模由相互配合的第一左半外模和第一右半外模对合组成，所述第一外模上形成有连通所述型腔的注塑通道；所述第一外模与所述芯模合模，所述第一外模的所述型腔和所述第一外模的所述型腔相对的所述芯模表面共同形成注塑空间；于所述第一外模的所述型腔表面上，沿所述第一螺旋方向的形成有多条第一螺旋凸棱，沿所述第二螺旋方向的形成有多条第二螺旋凸棱，所述第一螺旋凸棱与所述第二螺旋凸棱相交，于所述弹性腔体的外表面形成网状凸棱；将制作所述弹性腔体的流体原料通过所述注塑通道注入所述注塑空间，经冷却后开模，获得外表面具有所述网状凹槽的所述弹性腔体。4.根据权利要求3所述的仿生肌肉制作方法，其特征在于：对所述弹性腔体外表面加热、加压处理，消除当前所述弹性腔体外表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海兵，
申请(专利权)人：杨海兵，
类型：发明
国别省市：云南,53