[实用新型]一种人工肌群测试平台及人工肌群框架

说明书

技术领域

本实用新型属于人工肌群测试装置技术领域，具体涉及一种结构简单、使用方便的人工肌群测试平台及人工肌群框架。

背景技术

人工肌肉模拟生物骨骼肌的物理特性，具有柔顺性好、能量密度高、直接驱动等优点，有望为未来智能机器人和仿生机械提供高品质驱动方式。因此，尽管目前主流的人工肌肉，如形状记忆合金（Shape memory alloy，SMA）、气动人工肌肉（pneumatic muscle actuator,PMA）和各种聚合物（以dielectric elastomers为代表），在各项指标上与生物骨骼肌还有很大差距，但是人工肌肉相关的研究还是吸引了国内外学者的广泛关注，成为机器人领域的研究热点。例如，英国Shadow机器人公司研制了一种PMA驱动的灵巧手，具有24个关节，其中20个可实现主动控制，每个关节由一对推挽布置的人工肌肉驱动，达到人工肌肉应用领域的较高水平。再例如，美国麻省理工大学Asada教授带领的研究小组系统研究了人工肌群的驱动特性。他们构建了蜂窝结构的人工肌群致动器，研究了该致动器的广播式随机控制算法，并采用压电陶瓷和SMA丝制作了物理样机和实验研究。此外，国内哈尔滨工业大学、北京理工大学、华中科技大学等单位也对气动人工肌肉、电致弹性体、人工肌肉驱动灵巧手等方向展开研究。但是，这些研究大都基于单个人工肌肉，当人工肌肉以集群的形式发挥作用时，其驱动和控制特性呈现非线性和混沌，尚有许多理论和技术上的问题要解决。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的人工肌群测试平台及人工肌群框架。

所述的一种人工肌群测试平台，包括底座，其特征在于所述的底座上配合设置运动测试机构、散热机构及人工肌肉附着平台，所述的人工肌肉附着平台和运动测试机构之间设有由尼龙丝制成的人工韧带，所述的人工韧带上间隔设置一组由SMA弹簧制成的人工肌肉，所述的人工肌肉附着平台上配合设置一组与人工肌肉一一对应的接线口，所述的人工肌肉采用一组相同规格的Ni-Ti形状记忆合金弹簧，即SMA弹簧，Ni-Ti材料具有形状记忆效应，能在焦耳热的作用下回复到初始形状，若事先被拉长，就会输出一定大小的力和位移；人工韧带采用燃点较高的尼龙丝，用于连接SMA弹簧及连杆，模拟韧带的功能。

所述的一种人工肌群测试平台，其特征在于所述的运动测试机构包括设置在底座一侧并与人工肌肉附着平台平行的固定杆件，所述的固定杆件顶部外侧设置铰链，运动杆件通过铰链与固定杆件连接，所述的人工韧带一端穿过铰链固定在运动杆件上。

所述的一种人工肌群测试平台，其特征在于所述的人工肌肉附着平台包括一组平行设置的支撑板，支撑板上横向间隔设置一组空腔，空腔底部间隔设置一组用于人工韧带活动的通孔，人工韧带一端固定在运动测试机构上，另一端固定在运动测试机构最远的支撑板上。

所述的一种人工肌群测试平台，其特征在于所述的散热机构设置在人工肌肉附着平台一侧，它包括固定设置在底座上的风扇座，所述的风扇座上安装用于给人工肌肉附着平台散热的风扇。

所述的一种人工肌群测试平台，其特征在于所述的人工肌肉初始长度为18-22mm，拉长长度为40-42mm，人工韧带上相邻两个人工肌肉之间的距离为30-50 mm。

所述的一种人工肌群测试平台，其特征在于所述的固定杆件与人工肌肉附着平台之间还设有横梁。

所述的一种人工肌群测试平台，其特征在于相邻两块支撑板之间的距离为60-70 mm。

所述的人工肌群测试平台所用的人工肌群框架，包括底座，其特征在于所述的底座上配合设置运动测试机构、散热机构及人工肌肉附着平台，所述的散热机构包括固定设置在底座上的风扇座，所述的风扇座上安装用于给人工肌肉附着平台散热的风扇，所述的人工肌肉附着平台上设有接线口。

所述的人工肌群测试平台所用的人工肌群框架，其特征在于所述的运动测试机构包括设置在底座一侧并与人工肌肉附着平台平行的固定杆件，所述的固定杆件顶部外侧设置铰链，运动杆件通过铰链与固定杆件连接，所述的人工韧带一端穿过铰链固定在运动杆件上，所述的固定杆件与人工肌肉附着平台之间还设有横梁。

所述的人工肌群测试平台所用的人工肌群框架，其特征在于所述的人工肌肉附着平台包括一组平行设置的支撑板，支撑板上横向间隔设置一组空腔，空腔底部间隔设置一组用于人工韧带活动的通孔，人工韧带一端固定在运动测试机构上，另一端固定在运动测试机构最远的支撑板上，接线口设置在每个支撑板上。