含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料及制备方法技术

技术编号:46536779 阅读:1 留言:0更新日期:2025-09-30 19:02
本发明专利技术公开了一种含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料及制备方法,包括基体层、增强层和弹性包覆层,增强层嵌在基体层和弹性包覆层之间;基体层包括热塑性聚氨酯68wt%、硅橡胶25wt%、增强材料5wt%和2wt%的相容剂;增强层为芳纶纤维与UHMWPE纤维,或与涤纶纤维的混合编织组合,芳纶纤维与UHMWPE纤维按6:4混编,芳纶纤维与涤纶纤维按照7:3混编;弹性包覆层由热塑性聚氨酯或硅橡胶制成。优点,把基体层、增强层和弹性包覆层构组合,使得复合材料整体具有“软‑硬‑软”的特性,在不同变形阶段,表现出非线性应力‑应变关系,减少落地冲击力,提升极限拉应力,芳纶等纤维混用,提升了耐疲劳和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人仿生结构与智能材料,具体涉及一种含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料及制备方法


技术介绍

1、随着仿生机器人、类人机器人以及康复机器人技术的快速发展,模拟人类足部结构以提升机器人步态稳定性、运动灵活性与冲击缓冲能力已成为机器人足部设计的重要研究方向。

2、模拟人体足部腱组织(如足底筋膜、跟腱等)的弹性结构,被认为是实现高性能足部支撑与能量回馈的关键环节,目前最常用的方式在机器人足部结构中引如金属螺旋弹簧、扭簧或橡胶阻尼元件,以模拟人足腱的弹性拉伸与缓冲能力,但利用扭簧与刚性支撑架配合构成类似跟腱的弹性单元,存在结构刚性大、形变自由度小,无法模拟生物组织得到柔性变形、机械弹性尺寸受限于空间布局,不适用于紧凑式足部设计、动态响应滞后等问题。

3、还有部分使用硅橡胶、tpu、eva等高分子弹性材料直接制成仿腱结构,利用整块弹性材料提供变形吸能能力,但该结构力学性能单一、特别在反复压缩或拉伸后易疲劳变形等。

4、综上所述,现有技术虽然在一定程度上实现了足部仿生弹性功能,但普遍存在仿生效果差,难以实现生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:包括基体层(1)、增强层(2)和弹性包覆层(3),增强层(2)嵌在基体层(1)和弹性包覆层(3)之间;

2.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:硅橡胶为液体硅橡胶LSR。

3.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:增强材料为长度0.5mm-2mm的芳纶纤维。

4.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:相容剂为硅烷偶联剂或TPU相容剂。

5.根据权利要求1所述的含孔状增强结...

【技术特征摘要】

1.一种含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:包括基体层(1)、增强层(2)和弹性包覆层(3),增强层(2)嵌在基体层(1)和弹性包覆层(3)之间;

2.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:硅橡胶为液体硅橡胶lsr。

3.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:增强材料为长度0.5mm-2mm的芳纶纤维。

4.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:相容剂为硅烷偶联剂或tpu相容剂。

5.根据权利要求1所述的含孔状增强结构的机器人用仿生足腱复合材料,其特征在于:增强层(2)为单层蜂窝孔状、菱形网状、或多层叠加形成梯度孔径的编织结构,编织纤维的主拉伸方向...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘春华陈健戴振东姜涛
申请(专利权)人:南京神源生智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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