[实用新型]人工肌肉及仿真手臂

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种人工肌肉及具有该人工肌肉的仿真手臂。

背景技术

现有人形机器人的“人工肌肉”主要是指电活性聚合物，电活性聚合物人工肌肉材料通常采用离子型聚合物制造。离子型聚合物即电流活性材料，包括聚合物电解质凝胶、碳纳米管复合材料、离子聚合物金属复合材料和导电聚合物，因为体系需在湿态环境下工作，也称湿驱动体系，主要通过离子的运动所引起的形变来达到驱动的目的。而离子材料必须浸浴在液体溶剂中，在实际的应用中，这种人工肌肉要包含一个密闭的容器去盛装这些液体溶剂，并且，由于这种人工肌肉需要具有收缩的功能，所以密闭容器也需要可形变，这就会导致人工肌肉结构复杂，并且容易发生液体溶剂泄漏的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种人工肌肉，旨在解决现有技术中人工肌肉的结构复杂，且容易导致液体溶剂泄漏的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种人工肌肉，包括驱动单元，所述驱动单元包括控制器、与所述控制器电性连接的第一电磁铁、与所述控制器电性连接的第二电磁铁以及两端分别与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁连接的伸缩机构，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的相邻端部的磁极相异。

进一步地，所述第一电磁铁包括面向所述第二电磁铁的第一端面，所述第二电磁铁包括面向所述第一电磁铁的第二端面，所述第一端面上设有第一铰接座，所述第二端面上设有第二铰接座，所述伸缩机构的两端分别与所述第一铰接座和所述第二铰接座铰接。

进一步地，所述人工肌肉包括多个通过所述伸缩机构串联连接的所述驱动单元，相邻所述驱动单元的相邻端部的磁极相异。

进一步地，多个所述驱动单元串联连接形成驱动链，所述人工肌肉包括多个并联连接的所述驱动链。

进一步地，所述驱动单元还包括沿所述第一端面的外边缘向所述第二端面延伸并且与所述第二端面的外边缘连接的伸缩套，所述伸缩套、所述第一端面以及所述第二端面形成密闭空间，所述伸缩机构位于所述密闭空间中。

进一步地，所述伸缩套包括位于所述第一端面和所述第二端面的支撑圈、沿所述支撑圈一侧向所述第一端面延伸并且与所述第一端面的外边缘连接的第一柔性布、沿所述支撑圈的另一侧向所述第二端面延伸并且与所述第二端面的外边缘连接的第二柔性布。

进一步地，所述支撑圈、所述第一柔性布以及所述第二柔性布均具有弹性，所述第一柔性布上固定有多个由所述支撑圈向所述第一端面延伸的第一支撑条，所述第二柔性布上固定有多个由所述支撑圈向所述第二端面延伸的第二支撑条。

进一步地，所述伸缩机构伸长至最长时，所述第一端面和所述第二端面的距离小于所述第一支撑条和所述第二支撑条的长度之和。

进一步地，所述第一端面设有第一凹陷，所述第二端面设有第二凹陷，所述第一铰接座固定于所述第一凹陷的底部，所述第二铰接座固定于所述第二凹陷的底部。

本实用新型还提供了一种仿真手臂，包括上臂、与所述上臂转动连接的下臂以及两端分别与所述上臂和所述下臂连接且用于驱动所述上臂和所述下臂相对转动的人工肌肉，所述人工肌肉为上述人工肌肉。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：本实用新型提供的人工肌肉包括控制器、第一电磁铁、第二电磁铁以及将第一电磁铁和第二电磁铁连接起来的伸缩机构，当人工肌肉需要收缩时，控制器对第一电磁铁和第二电磁铁进行通电，由于第一电磁铁和第二电磁铁相邻端部的磁极相异，即其中一个是N极，另一个是S极，因此，两个电磁铁会相互吸引并且靠近，伸缩机构收缩，因此，便实现了人工肌肉的收缩功能。本实用新型提供的人工肌肉避免了离子型聚合物的使用，无需使用液体溶剂，不用担心液体泄漏的问题，也无需设计密闭空间，结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的驱动单元的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的驱动链的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的多个驱动链并列设置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的伸缩套的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的驱动单元的剖视图；

图6是本实用新型实施例提供的仿真手臂结构示意图。