[发明专利]可调节式扭转纤维驱动试验台及其工作方法

说明书

本发明提供了一种可调节式扭转纤维驱动试验台及其工作方法，试验台包括支撑装置、扭转装置、动力装置和温箱，支撑装置包括平行设置的两个立梁架、底梁座和支撑板，两个立梁架底部通过两个底梁座固定，两个立梁架顶部通过支撑板连接，在每个立梁架内侧均设置一个导轨，导轨通过固定支座与相应处的立梁架连接，扭转装置包括机头件、套在两个导轨上的底件和配重，底件位于机头件的正下方，待扭转纤维一端固定在机头件上，另一端固定在底件上，底件与配重连接，动力装置包括步进电机和传动轴。本发明针对目前尚无此类便携设备的现状，设计一种可调节式扭转纤维驱动试验台，以达到准确缠绕纤维使其达到拉伸后加热还原的标准状态。

技术领域

本发明属于可调节式扭转纤维驱动领域，尤其是涉及一种可调节式扭转纤维驱动试验台及其工作方法。

背景技术

人工肌肉研究的是为了模拟人类发力形式将肌肉的优势展现出来，展示所有的理想性质的自然肌肉的肌肉样的形式因子。现在较为成熟技术包括形状记忆合金驱动器和形状记忆聚合物执行器。这些材料通过电、光或化学活化在其横断面上进行收缩和扩展。由于这些材料往往表现出小应变变形，大型变形通常通过平行板设计来实现。更大的记忆聚合物已经达到使用堆叠设计来增大应变变形，但这些也导纸一些更加笨重的执行器的出现。最近发现，通过不断地扭曲特定扭转纤维到一个极端，直到它们形成线圈，其能承受的力量与形变，甚至超过人体骨骼肌，同时保持一个绳索形式。这些由特定扭转纤维构造的“超连续聚合物”执行器能够产生大的功率重量比，可重复收缩应变高。研究团队表明同样可以通过扭曲商业上可用的鱼线、缝纫线等商用纤维来实现，从而为极低成本、容易来源的人造肌肉提供了机会。利用该试验台简化人造肌肉的制作工序，达到更标准的缠绕结构。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种可调节式扭转纤维驱动试验台及其工作方法，针对目前尚无此类便携设备的现状，设计一种可调节式扭转纤维驱动试验台，以达到准确缠绕纤维使其达到拉伸后加热还原的标准状态。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可调节式扭转纤维驱动试验台，包括支撑装置、扭转装置和动力装置，所述的支撑装置包括平行设置的两个立梁架、底梁座和支撑板，两个所述的立梁架底部通过两个底梁座固定，两个所述的立梁架顶部通过支撑板连接，在每个所述的立梁架内侧均设置一个导轨，所述的导轨通过固定支座与相应处的立梁架连接；

所述的扭转装置包括机头件、套在两个导轨上的底件和配重，所述的底件位于机头件的正下方，待扭转纤维一端固定在机头件上，另一端固定在底件上，所述底件与配重连接；

所述的动力装置包括步进电机和传动轴，所述的步进电机的输出轴带动传动轴运转，所述的传动轴穿过支撑板与机头件连接；

在所述的支撑装置的外部设置一温箱。

进一步的，在所述底件上设有容纳导轨的第一贯穿孔，每个导轨穿过一个第一贯穿孔设置，在所述底件的一个侧面上与两个第一贯穿孔相对应位置处均设置一个导轨固定用的第一安装孔，在所述底件的上表面设有一个第一扭转纤维连接环，在所述底件的下表面设有一个配重连接环。

进一步的，所述机头件中部设有传动轴连接孔，所述机头件两侧各设置一个容纳相应处导轨的第二贯穿孔，在所述底件的一个侧面上与两个第二贯穿孔相对应位置处均设置一个导轨固定用的第二安装孔，在所述底件的一个侧面上与传动轴连接孔相对应位置处设有一传动轴固定用的第三安装孔，在所述机头件的下表面上设有一个第二扭转纤维连接环。

进一步的，在两个所述导轨上套设一个防弯件，所述的防弯件设置在底件的上方。

进一步的，所述防弯件中部设有扭转纤维穿过孔，所述防弯件两侧各设置一个容纳导轨的第三贯穿孔。

进一步的，在两个所述立梁架的一侧设有加固件。

进一步的，每个所述导轨两侧均通过一个角架与各自侧的底座梁固定连接。