【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于仿生机器人，尤其是涉及一种仿生肌肉装置。
技术介绍
1、传统机器人系统通常使用电机和液压系统作为驱动力源来实现肢体运动。然而，这些传统的驱动系统在某些应用中存在一些不足，包括复杂的机械结构、高能耗、噪音问题以及有限的生物仿真能力。为了克服这些问题，近年来，科学家和工程师们致力于开发仿生肌肉装置，以更好地模拟人类肌肉的结构和功能。仿生肌肉装置的关键目标是实现肌肉的收缩、静止和放松状态，以实现生物肌肉的多样性运动，并将这一技术应用于机器人和其他领域。
2、仿生肌肉装置的设计和实现通常包括以下几个方面的挑战：首先，需要开发一种有效的驱动力源，以模拟人体肌肉的运动。其次，必须设计出结构紧凑、轻量化的装置，以便在各种机器人应用中集成。此外，需要实现精确的控制系统，以在不同情境下实现灵活的肌肉动作，包括力度和速度的调节。最后，装置的可靠性和耐久性也是一个重要的考虑因素，以确保在实际应用中的稳定性和长期性能。当前已知的技术中，一些仿生肌肉装置存在复杂性、尺寸大和灵活性差等问题。因此，有必要继续改进仿生肌肉装置的技术，以满足未来机器人应用的需求，提供更高的生物仿真性和性能。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种仿生肌肉装置，用于解决现有技术中仿生肌肉装置存在复杂性、尺寸大和灵活性差的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的一种仿生肌肉装置，包括：仿生肌肉小节、柔性动力线、仿生肌肉阀和收纳机构，所述仿生肌肉小节包括壳体、驱动机构、推动
3、所述柔性动力线依次从所述壳体、所述驱动机构，所述自锁机构、所述弹性件穿过，所述自锁机构用于锁住所述柔性动力线防止所述柔性动力线串动，所述柔性动力线上设置有若干所述仿生肌肉小节；所述柔性动力线从所述仿生肌肉阀上穿过；所述收纳机构设置在所述柔性动力线端部，所述收纳机构用于收纳多余的柔性动力线。
4、柔性动力线、仿生肌肉小节、仿生肌肉阀均固定在机器人骨骼机构件上，当向所有的仿生肌小节同步通入方波脉冲电压时，在脉冲处于高电平时，所有仿生肌小节同步动作，推动柔性动力线向上运动，柔性动力线带动负载运动。此时仿生肌肉阀处于断电放松状态，使柔性动力线自由向上带动负载运动。柔性动力线收纳装置将向上运动的柔性动力线收纳起来。当方波脉冲处于低电平时，仿生肌小节在内部弹性件的作用下，其中的自锁机构和驱动机构回到下方初始位置，而此时仿生肌肉阀门处于通电关闭状态，阻止柔性动力线向下运动。重复上述动作，仿生肌肉中柔性动力线即产生连续性的向上运动，带动负载连续向上运动，从而使仿生肌肉带动仿生人形机器人的关节产生收缩运动。
5、可选地，所述驱动机构包括压电片，若干所述压电片堆叠成柱形的驱动柱，所述驱动柱的一端和所述柱形腔体的端面固定连接，所述推动台和所述驱动柱的另一端接触连接。当所述压电片通电时，由于压电逆效应产生膨胀，将推动所述推动台做直线运动，推动台驱动所述自锁机构机构锁住所述柔性动力线，锁住所述柔性动力线后对所述柔性动力线施加一个拉力，拉动所述柔性动力线向上运动。当所述压电片断电时，弹性件将推动所述自锁机构向下运动，所述自锁机构脱离所述柔性动力线，所述自锁机构在所述弹性件的推力作用下回到最初状态，当时此过程中，所述柔性动力线并不会回到最初位置，因此，在所述压电片在一个脉冲往复周期运动转变成了单向的向上运动，动力线带动机器人关节而做工，产生伸缩运动。结构简单，能够模仿肌小节伸缩运动，整个结构紧凑，控制精确。
6、可选地，所述驱动机构包括电磁体定子和永磁体动子，所述电磁体定子固定安装所述柱形腔体一端，所述永磁体动子放置在所述磁体定子上，所述推动台和所述永磁体动子固定连接。当所述电磁体通电时，产生磁性，永磁体和电磁体发生排斥反应，推动所述磁体动子向上运动，动台驱动所述自锁机构机构锁住所述柔性动力线，锁住所述柔性动力线后对所述柔性动力线施加一个拉力，拉动所述柔性动力线向上运动。
7、可选地，所述自锁机构包括自锁台和摩擦自锁件和传动组件；所述自锁台滑动设置在所述柱形腔体的内壁，所述自锁台设在所述推动台和所述弹性件之间，所述自锁台中心开有通孔，所述柔性动力线从所述通孔中穿过，所述自锁台上开设有滑槽，若干所述滑槽沿着所述通孔环形阵列径向布置，所述摩擦自锁件设置在所述滑槽中并和所述滑槽滑动配合，每个所述滑槽中均设置有一个所述摩擦自锁件，所述摩擦自锁件和所述推动平台通过所述传动组件传动连接。当所述推动台运动时，通过所述传动组件推动所述摩擦自锁件向着所述柔性动力线靠拢，并将所述柔性动力线夹持住，所述推动台继续运动过程中，推动整个自锁台整体运动，自锁台运动过程中会给所述柔性动力线施加上一个拉力。
8、可选地，所述传动组件包括自锁杆和销式铰座；所述销式铰座和所述推动台固定连接，所述自锁杆的中部和所述自锁台转动连接，所述自锁杆的一端和所述销式铰座铰接，所述自锁杆上的铰接孔为条形孔，所述自锁杆的另一端和所述摩擦自锁件互相铰接，所述摩擦自锁件上的铰接孔为条形孔。
9、可选地，所述传动组件包括自锁杆和销式铰座；所述推动台上设置有导轨，若干所述导轨沿着所述柔性动力线环形阵列径向布置，所述销式铰座和所述导轨滑动配合，所述自锁杆的中部和所述自锁台转动连接，所述自锁杆的一端和所述销式铰座铰接，所述自锁杆的另一端和所述摩擦自锁件互相铰接，所述摩擦自锁件上的铰接孔为条形孔。当所述推动台推动的时候，首先推动所述自锁杆转动，然后在整体推动所述传动组件一起沿着推动台运动方向运动。此过程中，由于所述自锁杆上的铰接孔为条形孔，当所述销式铰座做直线运动时，所述销式铰座上的销轴在所述条形孔中运动，并驱动所述自锁杆旋转。
10、可选地，所述自锁台包括第一移动平台和第二移动平台，所述第一移动平台和所述第二移动平台固定连接，所述自锁杆的中部和所述自锁台转动连接，所述第一移动平台上开设有条形通孔，所述自锁杆从所述条形孔中穿过，所述第二移动平台上开设有滑槽，所述滑槽和所述条形通孔对应。所述自锁台分成上下两部分，便于装卸。
11、可选地，所述收纳机构包括尺盒、旋转筒、卷簧，所述旋转筒和所述尺盒转动连接，所述卷簧的固定端与所述尺盒连接，所述卷簧的自由端和所述旋转筒内壁相连，所述柔性动力线绕在所述所述旋转筒上。
12、可选地，所述仿生肌肉阀结构和所述仿生肌肉小节结构相同。
13、可选地，所述弹性件为包括两个蝶形弹簧，两个所述蝶形弹簧对称设置，且两个所述蝶形弹簧固定连接，所述蝶形弹簧的弹簧片上径向开设有若干条形通槽。
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1.一种仿生肌肉装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述驱动机构包括压电片，若干所述压电片堆叠成柱形的驱动柱，所述驱动柱的一端和所述柱形腔体的端面固定连接，所述推动台和所述驱动柱的另一端接触连接。
3.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述驱动机构包括电磁体定子和永磁体动子，所述电磁体定子固定安装所述柱形腔体一端，所述永磁体动子放置在所述磁体定子上，所述推动台和所述永磁体动子固定连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述自锁机构包括自锁台和摩擦自锁件和传动组件；
5.根据权利要求4所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述传动组件包括自锁杆和销式铰座；
6.根据权利要求4所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述传动组件包括自锁杆和销式铰座；
7.根据权利要求5所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述自锁台包括第一移动平台和第二移动平台，所述第一移动平台和所述第二移动平台固定连接，所述自锁杆的中部和所述自锁台转动连接，所述第一移动平台上开设有条形
8.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述收纳机构包括尺盒、旋转筒、卷簧，所述旋转筒和所述尺盒转动连接，所述卷簧的固定端与所述尺盒连接，所述卷簧的自由端和所述旋转筒内壁相连，所述柔性动力线绕在所述所述旋转筒上。
9.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述仿生肌肉阀结构和所述仿生肌肉小节结构相同。
10.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述弹性件为包括两个蝶形弹簧，两个所述蝶形弹簧对称设置，且两个所述蝶形弹簧固定连接，所述蝶形弹簧的弹簧片上径向开设有若干条形通槽。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生肌肉装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述驱动机构包括压电片，若干所述压电片堆叠成柱形的驱动柱，所述驱动柱的一端和所述柱形腔体的端面固定连接，所述推动台和所述驱动柱的另一端接触连接。
3.根据权利要求1所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述驱动机构包括电磁体定子和永磁体动子，所述电磁体定子固定安装所述柱形腔体一端，所述永磁体动子放置在所述磁体定子上，所述推动台和所述永磁体动子固定连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述自锁机构包括自锁台和摩擦自锁件和传动组件；
5.根据权利要求4所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述传动组件包括自锁杆和销式铰座；
6.根据权利要求4所述的仿生肌肉装置，其特征在于：所述传动组件包括自锁杆和销式铰座；
7.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚军，
申请(专利权)人：华曼诺特智能科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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