一种气动拉线混合驱动人工肌肉.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115890640A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211317558.3(22)申请日2022.10.26(71)申请人香港大学地址中国香港薄扶林香港大学(72)发明人胡勇李晓东端木德浩王小军曹翔(74)专利代理机构深圳市合道英联专利事务所(普通合伙)44309专利代理师廉红果(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)B25J9/14(2006.01)B25J9/00(2006.01)A61H1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种气动拉线混合驱动人工肌肉(57)摘要本发明公开了一种气动拉线混合驱动人工肌肉，包括气动执行器、气压调节组件和拉线驱动组件，气压调节组件与气动执行器连通，用于调节气动执行器中的气压，以控制气动执行器伸展或压缩；拉线驱动组件的伸缩端与气动执行器的伸缩端固定连接，仅用于控制执行器压缩。本发明中的人工肌肉采用气动与拉线双重驱动，通过利用气动执行器自身刚度较大的特点，能够为关节活动提供较大的驱动推力，同时拉线驱动组件还能使该人工肌肉整体提供较大的驱动拉力，柔性结构有效保证了人机交互安全性，为佩戴以该人工肌肉为驱动装置的残障人士提供足够的双向助力。CN115890640ACN115890640A权利要求书1/1页1.一种气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，包括气动执行器(1)、气压调节组件(2)和拉线驱动组件(3)，所述气压调节组件(2)与气动执行器(1)连通，用于调节所述气动执行器(1)中的气压，以控制所述气动执行器(1)伸展或压缩；所述拉线驱动组件(3)的伸缩端与气动执行器(1)的伸缩端固定连接，用于控制所述执行器压缩。2.根据权利要求1所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述气动执行器(1)包括内伸缩管(11)、外伸缩管(12)、第一端盖(13)和第二端盖(14)，所述内伸缩管(11)嵌套在外伸缩管(12)内，所述内伸缩管(11)和外伸缩管(12)的第一端均与第一端盖(13)密封连接，所述内伸缩管(11)和外伸缩管(12)的第二端均与第二端盖(14)密封连接，以形成封闭的气腔(15)；所述内伸缩管(11)的内腔通过第二端盖(14)上的中心通孔(141)与外界大气连通；所述气压调节组件(2)与气腔(15)连通，所述拉线驱动组件(3)的伸缩端与第一端盖(13)固定连接。3.根据权利要求2所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述第二端盖(14)上靠近第一端盖(13)的一侧设有环形槽(142)，所述环形槽(142)位于内伸缩管(11)和外伸缩管(12)之间，并与所述气腔(15)连通；所述第二端盖(14)的侧壁上设有与环形槽(142)连通的气孔(143)，所述气压调节组件(2)与所述气孔(143)连通。4.根据权利要求3所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述气压调节组件(2)包括与所述气腔(15)连通，用于向气腔(15)中充气的高压泵(21)，以及与所述气腔(15)连通，用于将气腔(15)中空气抽出的真空泵(22)。5.根据权利要求4所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，该气动拉线混合驱动人工肌肉还包括导气管组件(4)，所述导气管组件(4)包括主气管(41)、第一支气管(42)和第二支气管(43)，所述主气管(41)与所述气孔(143)连通；所述高压泵(21)通过第一支气管(42)与主气管(41)连通，所述第一支气管(42)上设有高压阀(45)；所述真空泵(22)通过第二支气管(43)与主气管(41)连通，所述第二支气管(43)上设有真空阀(46)。6.根据权利要求5所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述导气管组件(4)还包括第三支气管(44)，所述第三支气管(44)上设有泄流阀(47)，所述主气管(41)可通过第三支气管(44)与外界大气连通。7.根据权利要求2‑6任一项所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述拉线驱动组件(3)包括柔性拉线(31)和卷线马达(32)，所述柔性拉线(31)的一端固定在卷线马达(32)上，另一端穿过所述中心通孔(141)后与第一端盖(13)中心固定连接。8.根据权利要求2‑6任一项所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述内伸缩管(11)和外伸缩管(12)均为波纹管。9.根据权利要求8所述的一种气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述内伸缩管(11)和外伸缩管(12)均为TPU材质。10.根据权利要求8所述的气动拉线混合驱动人工肌肉，其特征在于，所述第一端盖和第二端盖均为玻纤增强尼龙材质。2CN115890640A说明书1/4页一种气动拉线混合驱动人工肌肉技术领域[0001]本发明属