本实用新型专利技术公开了一种人造肌肉及机器人,人造肌肉包括人造肌肉主体、人造肌腱和主导线,所述人造肌肉主体包括第一外皮和若干导电肌纤维束,所述第一外皮包裹所述若干导电肌纤维束,所述导电肌纤维束包括若干子导线和若干原纤维,所述若干子导线在人造肌肉主体两端汇集成主导线,所述若干原纤维在人造肌肉主体两端汇集成人造肌腱。本实用新型专利技术通过使用若干导电肌纤维束组成人造肌肉主体,并通过若干子导线形成的主导线与其他人造肌肉或者机器人的其他部分连接,使人造肌肉在工作过程中改变应用环境后,还能快速响应外界刺激。本实用新型专利技术可广泛应用于机器人技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种人造肌肉及机器人
本技术涉及机器人
,尤其是一种人造肌肉及机器人。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置,它即能接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领进行行动。机器人主要的任务是协助人类工作、例如生产业、建筑业或者是危险的工作。为了使机器人能够更加高效的执行人类设计的工作,通常会在机器人身上设置一些仿真人体形态的结构。现有的机器人,由于仿真人体形态的结构对于应用环境具有较高的要求,从而限制了机器人的使用范围,例如应用在高温环境的机器人,在应用到低温环境时,通常无法准确及时的对外界刺激做出响应。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本技术的目的在于:提供一种改变应用环境后还能够快速响应外界刺激的人造肌肉及机器人。本技术所采取的第一种技术方案是:一种人造肌肉,其包括人造肌肉主体、人造肌腱和主导线,所述人造肌肉主体包括第一外皮和若干导电肌纤维束,所述第一外皮包裹所述若干导电肌纤维束,所述导电肌纤维束包括若干子导线和若干原纤维,所述若干子导线在人造肌肉主体两端汇集成主导线,所述若干原纤维在人造肌肉主体两端汇集成人造肌腱。进一步地,所述导电肌纤维束包括第二外皮和若干导电肌纤维,所述第二外皮包裹所述导电肌纤维,所述导电肌纤维与主导线连接。进一步地,所述导电肌纤维包括第三外皮、子导线、原纤维、若干铁片和若干橡胶,所述原纤维用于固定间隔排列在所述第三外皮内的若干铁片和若干橡胶,所述子导线缠绕所述铁片。进一步地,所述子导线缠绕所述铁片,其具体为:所述子导线在上一个铁片外侧缠绕成线圈后,紧贴第三外皮的内侧通过所述橡胶,并在下一个铁片外侧缠绕成线圈。进一步地,所述若干导电肌纤维束之间、所述若干导电肌纤维之间和所述铁片和橡胶之间均设有润滑物质。进一步地,所述润滑物质为机油。本技术所采取的第二种技术方案是:一种机器人,包括所述的一种人造肌肉。本技术的有益效果是:本技术通过使用若干导电肌纤维束组成人造肌肉主体,并通过若干子导线形成的主导线与其他人造肌肉或者机器人的其他部分连接,使人造肌肉在工作过程中改变应用环境后,还能快速响应外界刺激。附图说明图1为本技术具体实施例的一种人造肌肉的结构示意图;图2为本技术具体实施例的一种人造肌肉的截面示意图;图3为本技术具体实施例的导电肌纤维束的截面示意图;图4为本技术具体实施例的导电肌纤维的结构示意图;图5为本技术具体实施例的铁片的俯视图;图6为本技术具体实施例的铁片的侧视图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例对本技术进行进一步的说明。参照图1、图2和图4,本技术实施例提供了一种人造肌肉,其包括人造肌肉主体3、人造肌腱2和主导线1,所述人造肌肉主体3包括第一外皮31和若干导电肌纤维束32,所述第一外皮31包裹所述若干导电肌纤维束32,所述导电肌纤维束32包括若干子导线3225和若干原纤维3223,所述若干子导线3225在人造肌肉主体3两端汇集成主导线1,所述若干原纤维3223在人造肌肉主体3两端汇集成人造肌腱2。所述第一外皮31为绝缘的弹性材料,用于包裹所述导电肌纤维束32。所述若干导电肌纤维束32是一种导电的聚合物。所述子导线3225和主导线1用于通电。所述原纤维3223是一种不导电且韧性极佳的材料,不会松垮或过度变形,例如人造蜘蛛丝。本实施例的工作原理是:当主导线通电时,人造肌肉主体内部也有电流通过,使得人造肌肉主体发生收缩运动,从而两端的主导线受到人造肌肉主体的拉力,进而牵引或者带动其他身体部位做出受力反应;当主导线不通电时,人造肌肉主体保持松弛状态,其他部位没有受到主导线的牵引,从而保持松弛状态。本实施例通过使用若干导电肌纤维束组成人造肌肉主体,并通过若干子导线形成的主导线与其他人造肌肉或者机器人的其他部分连接,使人造肌肉在工作过程中改变应用环境后,还能快速响应外界刺激。作为优选的实施方式,如图2和图3所示,所述导电肌纤维束32包括第二外皮321和若干导电肌纤维322,所述第二外皮321包裹所述导电肌纤维322,所述导电肌纤维322与主导线1连接。所述第二外皮321采用了材质光滑、有弹性的物质组成,便于导电肌纤维收缩变形。如图2所示,每一个导电肌纤维束都是由许多细小的导电肌纤维组成。本实施例的工作原理是:在通电状态下,单根导电肌纤维发生收缩,引起导电肌纤维束收缩,进而引起人造肌肉的整体收缩。作为优选的实施方式,如图4所示,所述导电肌纤维包括第三外皮3224、子导线3225、原纤维3223、若干铁片3221和若干橡胶3222,所述原纤维3223用于固定间隔排列在所述第三外皮3224内的若干铁片3221和若干橡胶3222,所述子导线3225缠绕所述铁片3221。所述第三外皮3224为绝缘的弹性材料。所述橡胶3222为弹性橡胶。所述原纤维3223是一种不导电且韧性极佳的材料,不会松垮或者过度变形,例如人造蜘蛛丝,其作用是为了固定每根导电肌纤维内部的所有铁片和弹性橡胶。图4中用虚线描述的子导线3225,以及子导线3225与铁片3221的距离,仅用于区分原纤维和铁片3221的关系,不用于限制结构。所述橡胶3222与所述铁片3221是贴紧的。其中,所述子导线3225缠绕所述铁片3221的具体过程为:如图4、图5和图6所示,所述子导线3225在第一个铁片3221外侧缠绕成线圈后,紧贴第三外皮3224的内侧,并通过与第一个橡胶3222之间的空隙穿过第一个橡胶3222,然后在第二个铁片3221外侧继续缠绕成线圈,然后再紧贴第三外皮3224的内侧,并通过与第二个橡胶3222之间的空隙穿过第二个橡胶3222,依次类推,完成所有铁片3221的缠绕后,在人造肌肉主体的两端将所有子导线3225汇集成主导线。本实施例的工作原理是:当电流方向从左向右,所有铁片的绕线方向一致,且都是顺时针方向时,电流从子导线经过,铁片产生磁性,根据安培法则,铁片右侧为S级,左侧为N极,所有铁片相互吸引,并挤压弹性橡胶;当电流逐渐增大时,磁力变强,弹性橡胶被挤压得越厉害,使得导电肌纤维也随之收缩,进而导致人造肌肉的整体产生收缩效果;当没有电流流过时,电流不经过子导线,人造肌肉内部不产生磁力,弹性橡胶恢复原状,人造肌肉则保持松弛状态。作为优选的实施方式,所述若干导电肌纤维束之间、所述若干导电肌纤维之间和所述铁片和橡胶之间均设有润滑物质。具体是在所有的导电肌纤维束与导电肌纤维束之间填充润滑物质,在导电肌纤维与导电肌纤维之间填充润滑物质,在铁片与弹性橡胶之间填充润滑物质,以使在人造肌肉做收缩运动时,减少摩擦力。作为优选的实施方式,所述润滑物质为机油。由于本实施例主要应用在机器人上,使用机油能够节省一定的成本。当然,所述润滑物质也可以是其他具有润滑效果的物质。此外,本技术实施例还提供了一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种人造肌肉,其特征在于:包括人造肌肉主体、人造肌腱和主导线,所述人造肌肉主体包括第一外皮和若干导电肌纤维束,所述第一外皮包裹所述若干导电肌纤维束,所述导电肌纤维束包括若干子导线和若干原纤维,所述若干子导线在人造肌肉主体两端汇集成主导线,所述若干原纤维在人造肌肉主体两端汇集成人造肌腱。/n
【技术特征摘要】
1.一种人造肌肉,其特征在于:包括人造肌肉主体、人造肌腱和主导线,所述人造肌肉主体包括第一外皮和若干导电肌纤维束,所述第一外皮包裹所述若干导电肌纤维束,所述导电肌纤维束包括若干子导线和若干原纤维,所述若干子导线在人造肌肉主体两端汇集成主导线,所述若干原纤维在人造肌肉主体两端汇集成人造肌腱。
2.根据权利要求1所述的一种人造肌肉,其特征在于:所述导电肌纤维束包括第二外皮和若干导电肌纤维,所述第二外皮包裹所述导电肌纤维,所述导电肌纤维与主导线连接。
3.根据权利要求2所述的一种人造肌肉,其特征在于:所述导电肌纤维包括第三外皮、子导线、原纤维、若干铁片和若干橡胶,所述原纤维用于固定间隔排...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄昌正,陈曦,周言明,黄庆麟,刘淇,
申请(专利权)人:哈雷医用广州智能技术有限公司,广州幻境科技有限公司,山西百城幻境科技有限公司,
类型:新型
国别省市:广东;44
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