一种电磁人工肌肉制造技术

技术编号:24741966 阅读:132 留言:0更新日期:2020-07-04 06:59
本发明专利技术提供了一种电磁人工肌肉,以单束肌纤维为构成单元,单束肌纤维包括若干电磁铁、导磁橡胶和磁性液体,导磁橡胶为空心圆柱状结构,若干电磁铁均等间距设置在导磁橡胶内,与导磁橡胶同轴布置,每相邻两个电磁铁及相邻两个电磁铁之间的导磁橡胶均围成一腔室,在所有的腔室内均注入磁性液体,电磁铁包括线圈和磁芯,线圈缠绕在磁芯上,相邻的两个电磁铁、两个电磁铁之间的导磁橡胶及两个电磁铁之间的磁性液体构成肌节单元;向磁芯上的线圈通电,电磁铁极化,磁性液体和导磁橡胶极化,相邻的电磁铁端部磁极相同或相反,每一肌节单元伸长或收缩,从而使单束肌纤维伸长或收缩。本发明专利技术产生的力大,能够快速驱动,具有精确的位移能力,便于控制。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁人工肌肉
本专利技术属于仿生机械领域,尤其是涉及一种电磁人工肌肉。
技术介绍
随着现代机器人技术的发展,传统机器采用的旋转电机的驱动方式,无法满足复杂的应用环境对高性能机器人运动的要求,人工肌肉与之相比具有许多优点,是驱动系统突破的重点。人工肌肉可采用电活性聚合物(EAP)、气动(PMA)、压电材料(PZT)、形状记忆合金(SMA)或电磁力等方式实现。电活性聚合物(EAP)材料在外界电激励下可以显著改变自身形状尺寸,外界电激励撤销后,又能恢复到原始的形状尺寸。它具有质量轻、响应快速、柔韧性好等优点,但是也存在着驱动力小且不能稳定使用等不足。气动人工肌肉(PMA)由外部提供的压缩空气驱动,作推拉动作。气动肌肉存在着一些局限性,如与传统气动执行元件相比行程较小;其充气变形为强非线性环节,且具有时变性,难以实现精确控制;柔性也使得精度和重复性受到了限制。压电材料(PZT)可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机-电耦合效应使得压电材料用于致动器的开发。由于压电材料的位移量小,常用于传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁人工肌肉,其特征在于:以单束肌纤维为构成单元,单束肌纤维包括若干电磁铁、导磁橡胶(1)和磁性液体(2),所述的导磁橡胶(1)为空心圆柱状结构,若干电磁铁均等间距设置在导磁橡胶(1)内,若干电磁铁与导磁橡胶(1)同轴布置,若干电磁铁和导磁橡胶(1)的内壁固定连接,每相邻两个电磁铁及相邻两个电磁铁之间的导磁橡胶均围成一腔室,在所有的腔室内均注入磁性液体(2),所述的电磁铁包括线圈(3)和磁芯(4),所述线圈(3)缠绕在磁芯(4)上,所述的磁性液体(2)为由磁性固体颗粒、基载液和界面活性剂混合而成的胶状液体,相邻的两个电磁铁、两个电磁铁之间的导磁橡胶及两个电磁铁之间的磁性液体构成肌节单元...

【技术特征摘要】
1.一种电磁人工肌肉,其特征在于:以单束肌纤维为构成单元,单束肌纤维包括若干电磁铁、导磁橡胶(1)和磁性液体(2),所述的导磁橡胶(1)为空心圆柱状结构,若干电磁铁均等间距设置在导磁橡胶(1)内,若干电磁铁与导磁橡胶(1)同轴布置,若干电磁铁和导磁橡胶(1)的内壁固定连接,每相邻两个电磁铁及相邻两个电磁铁之间的导磁橡胶均围成一腔室,在所有的腔室内均注入磁性液体(2),所述的电磁铁包括线圈(3)和磁芯(4),所述线圈(3)缠绕在磁芯(4)上,所述的磁性液体(2)为由磁性固体颗粒、基载液和界面活性剂混合而成的胶状液体,相邻的两个电磁铁、两个电磁铁之间的导磁橡胶及两个电磁铁之间的磁性液体构成肌节单元;
向磁芯(4)上的线圈(3)通电,电磁铁极化,磁性液体和导磁橡胶极化,相邻的电磁铁端部磁极相同或相反,每一肌节单元伸长或收缩,从...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭定忠隋立明郭健邱英蔡威张伟峰季成功
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:黑龙;23

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