一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于测量装置技术领域，具体涉及一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置及测量方法，包括：IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块、电源和信号发生器；信号发生器用来产生信号并将信号发送给IPMC人工肌肉柔性驱动器，输出力测试模块用来测试IPMC人工肌肉柔性驱动器；输出力测试传感器放置在升降台上，且可相对升降台移动，以对IPMC人工肌肉柔性驱动器进行校准；可有效解决因为输出力变化小的测试误差，利用输出力测试传感器进行精准测量，可调稳压电源控制驱动器在低电压下稳定工作；可实时更新的实验数据，实现输出力的精确测量和监控，结构简单方便。结构简单方便。结构简单方便。

【技术实现步骤摘要】
一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置及测量方法


[0001]本专利技术属于测量装置
，具体涉及一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置及其测量方法。

技术介绍

[0002]近年来，软体机器人的发展较为迅猛，人工肌肉柔性驱动器作为软体机器人的重要分支，其已成为研究热点之一，虽然软体机器人的已有研究，但大多软体机器人的研发尚未成熟，仍处于实验室研发阶段，距实现产业化还有较长一段距离。随着电压驱动金属复合材料的发展，使软体机器人变的反应速度快，且可弯曲形变，这样一定程度上扩展了软体机器人的应用。
[0003]虽然软体机器人已经取得了一定的改进，但仍面临大量的急需解决的问题，比如如何实现大机械能输出下，使用过程中保持驱动器具有良好稳定的化学性能。电压驱动金属复合材料可以解决一定的问题，如常用的IPMC，然而IPMC人工肌肉柔性驱动器对于不同电压、不同频率的信号输入，驱动器会产生不同的输出力，当电压大于10V时，会使IPMC人工肌肉柔性驱动器表现出恢复性差且表面出现龟裂现象。IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力大小难以用手指感官进行区分，故需要对驱动器的输出力进行精准测量。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，IPMC人工肌肉柔性驱动器具有驱动电压小且具有位移输出等优点，但现有的IPMC仍存在通电后形变位移小、输出力小、耐受性差等问题，在实际应用中存在很大的限制。在IPMC人工肌肉柔性驱动器的耐受电压为3
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10V，做到精准控制输出力，就需精准控制电压的输出范围，在实验中做出更加明显的输出力对照组。本专利技术提供一种可精确测量输出力的IPMC人工肌肉柔性驱动器装置及方法。
[0005]本专利技术提供的技术方案：一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置，其特征在于，包括：IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块、电源和信号发生器；所述信号发生器用来产生信号并将信号发送给IPMC人工肌肉柔性驱动器，所述IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块用来测试IPMC人工肌肉柔性驱动器；其中所述IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块包括输出力测试传感器、电脑显示屏和升降台；其中所述输出力测试传感器放置在所述升降台上，所述输出力测试传感器相对升降台移动，以对IPMC人工肌肉柔性驱动器进行校准；所述电源连接所述输出力测试传感器。
[0006]进一步地，所述信号发生器包括信号源发生器和电脑PC端，其中所述信号源发生器与电脑PC端连接，通过电脑PC端对信号源发生器进行控制。其中信号源发生器为信号源发生器KEYSIGHT。通过电脑PC端控制装置在系统内Keysight BenchVue软件进行信号发送，进一步控制IPMC人工肌肉柔性驱动器的移动，进一步产生输出力。所述IPMC人工肌肉柔性驱动器信号发生器模块，通过电脑PC端控制信号源发生器KEYSIGHT发出脉冲，使与信号源发生器连接的IPMC人工肌肉柔性驱动器接受信号，进而机械力使其发生偏转，进而通过输
出力测试传感器得到其输出力大小。
[0007]进一步地，还包括支架台，用于固定IPMC人工肌肉柔性驱动器。
[0008]进一步地，所述支架台包括底座、夹取装置、连接杆和直杆；其中所述直杆连接固定在直杆一端上，所述直杆另一端与连接杆一端固定连接，所述连接杆另一端与所述夹取装置连接。
[0009]进一步地，所述连接杆与所述夹取装置经螺母控制旋转连接件的移动，进而带动所述夹取装置在所述连接杆上的滑动和上下移动。
[0010]进一步地，所述直杆与所述连接杆可相对移动。
[0011]进一步地，所述电源为可调式直流稳压电源。
[0012]本专利技术还包括第二种技术方案：一种采用上述IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置的测力方法，包括以下步骤：
[0013](1)组装支架台；
[0014](2)电脑PC端控制信号源发生器产生信号；
[0015](3)打开可调式直流稳压电源为输出力测试传感器供电；
[0016](4)调整升降台，使输出力测试传感器与IPMC人工肌肉柔性驱动器处于同一高度；
[0017](5)观察电脑显示屏测力示数是否为零，进行校准；当校准失败时，需重新进行校准，重新调整使输出力测试传感器与IPMC人工肌肉柔性驱动器处于同一高度；
[0018](6)当校准成功后，将信号源发生器电压调至10V，将信号输入所述IPMC人工肌肉柔性驱动器，使其运动，通过输出力测试传感器进行测试，通过输出力测试传感器与电脑显示屏的连接，观察显示屏的示数的改变，读取数据。
[0019]IPMC人工肌肉柔性驱动器试样输出力测试模块，将输出力测试传感器放置在升降台上，接通输出力测试传感器及电脑显示屏，将驱动器偏转产生的输出力进行实时监测与反馈。
[0020]有益效果：
[0021]本专利技术的技术方案，可有效解决因为输出力变化小的测试误差问题，利用输出力测试传感器进行精准测量，可调稳压电源控制IPMC人工肌肉柔性驱动器在低电压下稳定工作，将驱动器初始状态作为零点，进行校准；实验结果通过信号源发生器KEYSIGHT驱动IPMC人工肌肉柔性驱动器运动，电脑显示屏进行显示实时更新的数据，实现输出力的精确测量和监控，利于后期IPMC人工肌肉柔性驱动器的精确模拟及应用，结构简单方便。
附图说明
[0022]图1为IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置结构示意图。
[0023]图2为IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置工作流程。
[0024]图中：1、信号源发生器KEYSIGHT；2、电脑PC端；3、底座；4、夹取装置；5、连接杆；6、螺母；7、直杆；8、输出力测试传感器；9、升降台；10、可调式直流稳压电源。
具体实施方式
[0025]以下通过具体实施方式结合附图用于进一步阐述本专利技术，但是并不意味着本专利技术局限于这些实施例。
[0026]参照图1，一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置及其方法，包括IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块、电源供电模块、IPMC人工肌肉柔性驱动器信号发生器模块。所述信号发生器用来产生信号并将信号发送给IPMC人工肌肉柔性驱动器，所述IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块用来测试IPMC人工肌肉柔性驱动器；所述电源连接所述输出力测试传感器8。所述信号发生器包括信号源发生器和电脑PC端2，其中所述信号源发生器与电脑PC端连接，通过电脑PC端对信号源发生器进行控制。其中信号源发生器为信号源发生器KEYSIGHT1。通过电脑PC端控制装置在系统内KeysightBenchVue软件进行信号发送，进一步控制IPMC人工肌肉柔性驱动器的移动，进一步产生输出力。所述IPMC人工肌肉柔性驱动器信号发生器模块，通过电脑PC端2控制信号源发生器KEYSIGHT发出脉冲，使与信号源发生器连接的IPMC人工肌肉柔性驱动器接受信号，进而机械力使其发生偏转，进而通过输出力测试传感器8得到其输出力大小。
[0027]所述IPMC信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置，其特征在于，包括：IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块、电源和信号发生器；所述信号发生器用来产生信号并将信号发送给IPMC人工肌肉柔性驱动器，所述IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块用来测试IPMC人工肌肉柔性驱动器；其中所述IPMC人工肌肉柔性驱动器输出力测试模块包括输出力测试传感器、电脑显示屏和升降台；其中所述输出力测试传感器放置在所述升降台上，所述输出力测试传感器相对升降台移动，以对IPMC人工肌肉柔性驱动器进行校准；所述电源连接所述输出力测试传感器。2.根据权利要求1中所述的一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置，其特征在于：所述信号发生器包括信号源发生器和电脑PC端，其中所述信号源发生器与电脑PC端连接，通过电脑PC端对信号源发生器进行控制。3.根据权利要求1或2中所述的一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置，其特征在于：还包括支架台，用于固定IPMC人工肌肉柔性驱动器。4.根据权利要求3中所述的一种IPMC人工肌肉柔性驱动器的测力装置，其特征在于：所述支架台包括底座、夹取装置、连接杆和直杆；其中所述直杆连接固定在直杆一端上，所述直杆另一端与连接杆一端固定连接，所述连接杆另一端与所述夹取装置连接。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉炜，吴小平，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：