气动肌肉驱动的变转轴仿生关节.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103522301103522301A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310460748.5(22)申请日2013.09.30(71)申请人中国计量学院地址310018浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号(72)发明人王斌锐骆浩华李青金英连(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所33233代理人陆永强(51)Int.Cl.B25J17/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称气动肌肉驱动的变转轴仿生关节(57)摘要本发明属于仿生机构设计领域，涉及一种气动肌肉驱动的变转轴仿生关节。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。包括筒身，筒身上侧固设有上法兰，筒身一侧穿设有第一柔性连杆组件，另一侧穿设有第二柔性连杆组件，筒身下侧穿设有第三柔性连杆组件，筒身内上侧设有弹性件，筒身内设有具有内凹侧边弧形的曲线边缘转盘，曲线边缘转盘上固连有摆动杆，摆动杆下端位于筒身外且固连安装板，安装板上固连有下法兰。优点在于：设计合理，结构简单，机构调解灵活，通用性强，柔性连接组件使得仿生关节柔顺性好，抖动小，滑轮组件使得关节摆角范围大，负载能力强，摆动杆在相关结构的约束下，摆动过程更加仿生，工作性能更好。CN103522301ACN10352ACN103522301A权利要求书1/2页1.一种气动肌肉驱动的变转轴仿生关节，包括卧式设置的筒身（1），在筒身（1）上侧固设有上法兰（2），其特征在于，所述的筒身（1）一侧穿设有第一柔性连杆组件（3），另一侧穿设有第二柔性连杆组件（4），所述的筒身（1）下侧穿设有第三柔性连杆组件（5），所述的筒身（1）内上侧设有弹性件（6），所述的筒身（1）内设有具有内凹侧边弧形（71）的曲线边缘转盘（7），且所述的第一柔性连杆组件（3）、第二柔性连杆组件（4）、第三柔性连杆组件（5）和弹性件（6）分别与曲线边缘转盘（7）的边缘相顶靠，在曲线边缘转盘（7）上固连有摆动杆（8），所述的摆动杆（8）下端位于筒身（1）外且固连安装板（9），在安装板（9）上固连有下法兰（10），所述的第一柔性连杆组件（3）的外端通过第一气动肌肉联动机构（11）与安装板（9）相连，所述的第二柔性连杆组件（4）的外端通过第二气动肌肉联动机构（13）与安装板（9）相连，当第一气动肌肉联动机构（11）和第二气动肌肉联动机构（13）带动摆动杆（8）进行摆动时所述的第一柔性连杆组件（3）、第二柔性连杆组件（4）、第三柔性连杆组件（5）和弹性件（6）约束曲线边缘转盘（7）动作从而使下摆动杆（8）与曲线边缘转盘（7）的连接端端部形成与曲线边缘转盘（7）的内凹侧边弧形（71）相一致的弧形位移。2.根据权利要求1所述的气动肌肉驱动的变转轴仿生关节，其特征在于，所述的第一气动肌肉联动机构（11）和第二气动肌肉联动机构（13）结构对称；所述的第一气动肌肉联动机构（11）包括第一气动肌肉（111）、第一上连索（112）和第一下连索（113），所述的第一气动肌肉（111）的一端通过第一上连索（112）与第一柔性连杆组件（3）外端相连，另一端与第一下连索（113）相连，所述的第一下连索（113）经第一传动结构（114）与安装板（9）相连；所述的第二气动肌肉联动机构（13）包括第二气动肌肉（131）、第二上连索（132）和第二下连索（133），所述的第二气动肌肉（131）的一端通过第二上连索（132）与第二柔性连杆组件（4）外端相连，另一端与第二下连索（132）相连，所述的第二下连索（133）经第二传动结构（134）与安装板（9）相连。3.根据权利要求2所述的气动肌肉驱动的变转轴仿生关节，其特征在于，所述的第一传动结构（114）包括第一大滑轮（114a）和第一小滑轮（114b），所述的第一大滑轮（114a）设置在第一长支杆（114c）且第一长支杆（114c）固定在筒身（1）上，所述的第一小滑轮（114b）设置在第一短支杆（114d）且第一短支杆（114d）固定在筒身（1）上，所述的第一下连索（113）绕经第一大滑轮（114a）的第一下端滑槽和第一小滑轮（114b）的第一上端滑槽后与安装板（9）上的下转动铰链（90）相连；所述的第二传动结构（134）包括第二大滑轮（134a）和第二小滑轮（134b），所述的第二大滑轮（134a）设置在第二长支杆（134c）且第二长支杆（134c）固定在筒身（1）上，所述的第二小滑轮（134b）设置在第二短支杆（134d）且第二短支杆（134d）固定在筒身（1）上，所述的第二下连索（133）绕经第二大滑轮（134a）的第二下端滑槽和第二小滑轮（134b）的第二上端滑槽后