一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统技术方案

本申请公开了一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统，属于气动人工肌肉测试技术领域，包括箱体、固定支撑板、转动结构、滑动结构、控制结构、旋转编码器、第一拉力传感器、第二拉力传感器以及用于给气动人工肌肉充气的气动模块，固定支撑板安装于箱体，旋转编码器安装于固定支撑板与转动结构之间，滑动结构能够相对于箱体移动，控制结构与箱体滑动连接，控制结构择一与转动结构和滑动结构中的一者连接。本实施例公开的气动人工肌肉静态特性综合测试系统既能对气动人工肌肉进行拉伸特性测试，又能对气动人工肌肉进行弯曲特性测试，结构简单，操作方便，只需对气动人工肌肉安装一次，即可完成对气动人工肌肉的拉伸性能和弯曲性能测试。

【技术实现步骤摘要】
一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统
本专利技术涉及气动人工肌肉测试
，具体而言，涉及一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统。
技术介绍
气动人工肌肉(PAM)是一种柔性驱动器，具有重量轻、柔性强、无污染、制作工艺简单等优点。近年来，随着可穿戴设备和仿生机器人技术的发展，设备穿戴的简易轻便性，仿生机器人的控制柔顺性越来越成为科研人员所关注的重点。对于不同的使用场合，气动人工肌肉的类型也不相同，常见的有弯曲性气动人工肌肉和直线型气动人工肌肉，由于较高的线性度以及较强的佩戴适应性，直线型气动人工肌肉在各个领域都得到了广泛的应用。现有的气动人工肌肉特性测试装置具有局限性，其只能单一对气动人工肌肉的弯曲特性或者拉伸特性进行测试，测试了其中一种特性后，需要对另一种特性进行测试时需要拆卸和重新安装，操作繁琐。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是公开一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统，以改善上述的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于上述的目的，本专利技术公开了一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统，用于测试气动人工肌肉的性能，包括：箱体；固定支撑板，所述固定支撑板安装于所述箱体；转动结构，所述转动结构包括第一从动齿轮、转盘和转动支撑板，所述第一从动齿轮与所述转盘连接，所述转盘与所述箱体转动连接，所述转动支撑板安装于所述转盘，所述气动人工肌肉的第一端安装于所述转动支撑板；滑动结构，所述滑动结构包括第二从动齿轮、连接杆、滑动杆和移动支撑板，所述连接杆安装于所述第二从动齿轮，所述连接杆背离所述第二从动齿轮的一端与所述滑动杆滑动连接，且所述连接杆与所述滑动杆转动连接，所述滑动杆与所述箱体滑动连接，所述滑动杆的移动方向与所述转盘的转动平面平行，所述移动支撑板安装于所述滑动杆，所述气动人工肌肉的第二端安装于所述移动支撑板；控制结构，所述控制结构包括主动齿轮和控制杆，所述控制杆与所述箱体滑动连接，所述控制杆沿所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮的连接线的延伸方向滑动，所述主动齿轮择一与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一者啮合；旋转编码器，所述旋转编码器安装于所述固定支撑板与所述转动支撑板之间；第一拉力传感器，所述第一拉力传感器安装于所述转盘与所述转动支撑板之间；第二拉力传感器，所述第二拉力传感器安装于所述气动人工肌肉与所述移动支撑板之间；以及气动模块，所述气动模块用于给所述气动人工肌肉充气。在本实施例的一些实施方式中：所述箱体上设置有两个控制槽，两个所述控制槽通过连接孔连通，所述控制结构还包括限位条，所述限位条安装于所述控制杆，所述限位条的直径小于或者等于所述连接孔的直径，所述限位条的长度与所述控制槽的直径相等，当所述限位条在其中一个所述控制槽内转动时，所述主动齿轮与所述第一从动齿轮或者所述第二从动齿轮啮合。在本实施例的一些实施方式中：所述箱体上还设置有滑槽，所述滑槽与所述连接孔连通，且所述滑槽的延伸方向与两个所述控制槽的连接线方向垂直，所述控制结构还包括旋扭和限位块，所述限位块与所述箱体滑动连接，且所述限位块卡接于所述滑槽内，所述限位块上设置有齿条，所述旋扭与所述箱体转动连接，且所述旋扭上设置有与所述齿条配合的齿轮，旋转所述旋扭能够令所述限位块进入或者离开所述连接孔。在本实施例的一些实施方式中：所述限位块与两个所述控制槽对应的两侧分别设置有弧面，所述弧面对应的直径与所述控制槽的直径相等。在本实施例的一些实施方式中：所述控制结构还包括固定条，所述固定条与所述箱体滑动连接，所述固定条的滑动方向与所述控制杆的滑动方向平行，所述固定条的两端分别设置有第一卡齿，所述第一卡齿能够与所述第一从动齿轮或者所述第二从动齿轮啮合，所述固定条与所述控制杆连接，且所述固定条的移动方向与所述控制杆的移动方向相反，当所述主动齿轮与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一者啮合时，所述固定条与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的另一者啮合。在本实施例的一些实施方式中：所述箱体上设置有杠杆，所述杠杆与所述箱体转动连接，所述杠杆的一端与所述控制杆转动连接，所述杠杆的另一端与所述固定条转动连接。在本实施例的一些实施方式中：所述控制结构还包括辅助固定条，所述辅助固定条与所述箱体滑动连接，所述辅助固定条的滑动方向与所述控制杆的滑动方向垂直，所述辅助固定条的两端分别设置有第二卡齿，两个所述第二卡齿能够分别与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮啮合，所述辅助固定条与所述旋扭螺纹连接，当所述旋扭控制所述限位块离开所述连接孔时，所述辅助固定条朝向所述第一从动齿轮以及所述第二从动齿轮靠近，且两个所述第二卡齿分别与所述第一从动齿轮以及所述第二从动齿轮啮合。在本实施例的一些实施方式中：所述主动齿轮为斜齿轮，所述第一从动齿轮为斜齿轮，且所述第二从动齿轮为斜齿轮。在本实施例的一些实施方式中：所述连接杆和所述滑动杆之间设置有中间件，所述中间件的第一端安装于所述连接杆，所述中间件与所述连接杆转动连接，所述中间件的第二端安装于所述滑动杆，所述中间件与所述滑动杆滑动连接，所述中间件的滑动方向与所述滑动杆的滑动方向垂直，且所述中间件的滑动方向与所述转盘的转动平面平行。在本实施例的一些实施方式中：所述中间件的第一端的横截面呈圆形，所述中间件的第二端的横截面呈矩形与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果是：本专利技术公开的气动人工肌肉静态特性综合测试系统既能对气动人工肌肉进行拉伸特性测试，又能对气动人工肌肉进行弯曲特性测试，在安装时，将气动人工肌肉安装于转动支撑板和移动支撑板之间，只需操控控制结构，即可对气动人工肌肉的拉伸性能和弯曲性能中的一种性能进行测试，在进行拉伸性能测试时，先调节转动支撑板的位置，令第一拉力传感器的数值显示为零，此时气动人工肌肉与固定支撑板相平行，之后在控制滑动支撑板对气动人工肌肉进行控制时，气动人工肌肉不会与固定支撑板和转动支撑板发生碰撞；在进行弯曲性能测试时，先调节移动支撑板，令第二拉力传感器的竖直为零，此时气动人工肌肉的初始拉力值为零，之后在控制转动支撑板对气动人工肌肉进行控制时，其测量数据更加的准确，这种气动人工肌肉静态特性综合测试系统结构简单，操作方便，只需对气动人工肌肉安装一次，即可完成对气动人工肌肉的拉伸性能和弯曲性能测试。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例公开的气动人工肌肉静态特性测试装置的俯视图；图2示出了本专利技术实施例公开的箱体的俯视图；图3示出了本专利技术实施例公开的气动人工肌肉静态特性测试装置的主视剖视图；图4示出了本专利技术实施例公开的转动结构的示意图；图5示出了本专利技术实施例公开的滑动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统，用于测试气动人工肌肉的性能，其特征在于，包括：/n箱体；/n固定支撑板，所述固定支撑板安装于所述箱体；/n转动结构，所述转动结构包括第一从动齿轮、转盘和转动支撑板，所述第一从动齿轮与所述转盘连接，所述转盘与所述箱体转动连接，所述转动支撑板安装于所述转盘，所述气动人工肌肉的第一端安装于所述转动支撑板；/n滑动结构，所述滑动结构包括第二从动齿轮、连接杆、滑动杆和移动支撑板，所述连接杆安装于所述第二从动齿轮，所述连接杆背离所述第二从动齿轮的一端与所述滑动杆滑动连接，且所述连接杆与所述滑动杆转动连接，所述滑动杆与所述箱体滑动连接，所述滑动杆的移动方向与所述转盘的转动平面平行，所述移动支撑板安装于所述滑动杆，所述气动人工肌肉的第二端安装于所述移动支撑板；/n控制结构，所述控制结构包括主动齿轮和控制杆，所述控制杆与所述箱体滑动连接，所述控制杆沿所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮的连接线的延伸方向滑动，所述主动齿轮择一与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一者啮合；/n旋转编码器，所述旋转编码器安装于所述固定支撑板与所述转动支撑板之间；/n第一拉力传感器，所述第一拉力传感器安装于所述转盘与所述转动支撑板之间；/n第二拉力传感器，所述第二拉力传感器安装于所述气动人工肌肉与所述移动支撑板之间；以及/n气动模块，所述气动模块用于给所述气动人工肌肉充气。/n...

【技术特征摘要】
1.一种气动人工肌肉静态特性综合测试系统，用于测试气动人工肌肉的性能，其特征在于，包括：
箱体；
固定支撑板，所述固定支撑板安装于所述箱体；
转动结构，所述转动结构包括第一从动齿轮、转盘和转动支撑板，所述第一从动齿轮与所述转盘连接，所述转盘与所述箱体转动连接，所述转动支撑板安装于所述转盘，所述气动人工肌肉的第一端安装于所述转动支撑板；
滑动结构，所述滑动结构包括第二从动齿轮、连接杆、滑动杆和移动支撑板，所述连接杆安装于所述第二从动齿轮，所述连接杆背离所述第二从动齿轮的一端与所述滑动杆滑动连接，且所述连接杆与所述滑动杆转动连接，所述滑动杆与所述箱体滑动连接，所述滑动杆的移动方向与所述转盘的转动平面平行，所述移动支撑板安装于所述滑动杆，所述气动人工肌肉的第二端安装于所述移动支撑板；
控制结构，所述控制结构包括主动齿轮和控制杆，所述控制杆与所述箱体滑动连接，所述控制杆沿所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮的连接线的延伸方向滑动，所述主动齿轮择一与所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一者啮合；
旋转编码器，所述旋转编码器安装于所述固定支撑板与所述转动支撑板之间；
第一拉力传感器，所述第一拉力传感器安装于所述转盘与所述转动支撑板之间；
第二拉力传感器，所述第二拉力传感器安装于所述气动人工肌肉与所述移动支撑板之间；以及
气动模块，所述气动模块用于给所述气动人工肌肉充气。


2.根据权利要求1所述的气动人工肌肉静态特性综合测试系统，其特征在于，所述箱体上设置有两个控制槽，两个所述控制槽通过连接孔连通，所述控制结构还包括限位条，所述限位条安装于所述控制杆，所述限位条的直径小于或者等于所述连接孔的直径，所述限位条的长度与所述控制槽的直径相等，当所述限位条在其中一个所述控制槽内转动时，所述主动齿轮与所述第一从动齿轮或者所述第二从动齿轮啮合。


3.根据权利要求2所述的气动人工肌肉静态特性综合测试系统，其特征在于，所述箱体上还设置有滑槽，所述滑槽与所述连接孔连通，且所述滑槽的延伸方向与两个所述控制槽的连接线方向垂直，所述控制结构还包括旋扭和限位块，所述限位块与所述箱体滑动连接，且所述限位块卡接于所述滑槽内，所述限位块上设置有齿条，所述旋扭与所述箱体转动连接，且所述旋扭上设置有与所述齿条配合的齿轮，旋转所述旋扭能够令所述限位块进入或者离开所述连接孔。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢胜龙，万延见，朱俊江，鲁玉军，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33