一种气动人工肌肉静态特性的驱动系统及其检测方法技术方案

本申请公开了一种气动人工肌肉静态特性的驱动系统及其检测方法，属于气动人工肌肉测试技术领域，气动人工肌肉静态特性的驱动系统包括检测模块、处理模块和执行模块，检测模块能够实时接收气动人工肌肉弯曲时的弯曲角度信号和当下的拉力信号，或者在人工气动肌肉被拉伸时的拉力信号；处理模块能够对检测数据进行处理；执行模块控制人工气动肌肉进行充气、弯曲或者拉伸。这种气动人工肌肉静态特性的驱动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，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，从而获得气动人工肌肉更加全面的和完整的数据信息。息。息。

【技术实现步骤摘要】
一种气动人工肌肉静态特性的驱动系统及其检测方法


[0001]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的驱动系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]现有的气动人工肌肉特性测试装置一般只能对气动人工肌肉的弯曲特性或者拉绳特性进行测试，在进行另一侧特性测试时，需要对气动人工肌肉进行重新安装，操作繁琐，且可能导致气动人工肌肉安装位置的差异性，导致数据不准确。

技术实现思路

[0003]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的驱动系统及其检测方法，以改善上述的问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]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的驱动系统，包括：
[0006]检测模块，所述检测模块能够实时接收在气动人工肌肉弯曲时的弯曲角度信号和当下的拉力信号，或者在人工气动肌肉被拉伸时的拉力信号；
[0007]处理模块，所述处理模块与所述检测模块电连接，能够对检测数据进行处理；根据气动人工肌肉的气压、角度和力矩，采用控制变量法观察三者之间的关系，或者根据气动人工肌肉的气压、位移和所承受的力，采用控制变量法观察三者之间的关系；
[0008]执行模块，所述执行模块与所述处理模块电连接，所述执行模块控制人工气动肌肉进行充气、弯曲或者拉伸；所述检测模块检测并记录气动人工肌肉的气压、角度和力矩中的一者发生变化而一者为定量时，另一者的数值变化，或者检测并记录气动人工肌肉的气压、位移和力中的一者发生变化而一者为定量时，另一者的数值变化。
[0009]在本实施例的一些实施方式中：所述检测模块包括两个拉力检测元件，分别用于检测当气动人工肌肉被拉伸时所产生的拉力，以及当气动人工肌肉被弯曲时其产生的力矩，其中，气动人工肌肉被弯曲时所产生的力矩可以通过拉力检测元件检测到的力与力臂进行计算。
[0010]在本实施例的一些实施方式中：所述处理模块包括单片机或 PLC。
[0011]基于上述的目的，本专利技术还公开了一种气动人工肌肉静态特性检测方法，用于控制气动人工肌肉静态特性测试装置对气动人工肌肉的特性进行检测，包括如下步骤：
[0012]S100：将气动人工肌肉的气压、角度和力矩中的一者设置为定量，或者将气动人工肌肉的气压、位移和力中的一者设置为定量；
[0013]步骤S200：将气动人工肌肉的气压、角度和力矩中的一者设置为变量，或者将气动人工肌肉的气压、位移和力中的一者设置为变量；
[0014]步骤S300：检测并记录另一者的变化。
[0015]在本实施例的一些实施方式中：所述气动人工肌肉静态特性测试装置包括：
[0016]箱体；
[0017]固定支撑板，所述固定支撑板安装于所述箱体；
[0018]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；
[0019]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；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]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；
[0023]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
[0024]气动模块，所述气动模块用于给所述气动人工肌肉充气。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果是：
[0031]通过上述的气动人工肌肉静态特性的驱动系统，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，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，从而获得气动人工肌肉更加全面的和完整的数据信息。
附图说明
[0032]为了更清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气动人工肌肉静态特性的驱动系统，其特征在于，包括：检测模块，所述检测模块能够实时接收在气动人工肌肉弯曲时的弯曲角度信号和当下的拉力信号，或者在人工气动肌肉被拉伸时的拉力信号；处理模块，所述处理模块与所述检测模块电连接，能够对检测数据进行处理；根据气动人工肌肉的气压、角度和力矩，采用控制变量法观察三者之间的关系，或者根据气动人工肌肉的气压、位移和所承受的力，采用控制变量法观察三者之间的关系；执行模块，所述执行模块与所述处理模块电连接，所述执行模块控制人工气动肌肉进行充气、弯曲或者拉伸；所述检测模块检测并记录气动人工肌肉的气压、角度和力矩中的一者发生变化而一者为定量时，另一者的数值变化，或者检测并记录气动人工肌肉的气压、位移和力中的一者发生变化而一者为定量时，另一者的数值变化。2.根据权利要求1所述的气动人工肌肉静态特性的驱动系统，其特征在于，所述检测模块包括两个拉力检测元件，分别用于检测当气动人工肌肉被拉伸时所产生的拉力，以及当气动人工肌肉被弯曲时其产生的力矩，其中，气动人工肌肉被弯曲时所产生的力矩可以通过拉力检测元件检测到的力与力臂进行计算。3.根据权利要求2所述的气动人工肌肉静态特性的驱动系统，其特征在于，所述处理模块包括单片机或PLC。4.一种气动人工肌肉静态特性检测方法，用于控制气动人工肌肉静态特性测试装置对气动人工肌肉的特性进行检测，其特征在于，包括如下步骤：S100：将气动人工肌肉的气压、角度和力矩中的一者设置为定量，或者将气动人工肌肉的气压、位移和力中的一者设置为定量；步骤S200：将气动人工肌肉的气压、角度和力矩中的一者设置为变量，或者将气动人工肌肉的气压、位移和力中的一者设置为变量；步骤S300：检测并记录另一者的变化。5.根据权利要求4所述的气动人工肌肉静态特性检测方法，其特征在于，所述气动人工肌肉静态特性测试装置包括：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...

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