一种电控弹簧人造肌肉装置

摘要

本发明公开了一种电控弹簧人造肌肉装置，包括人造肌肉、弹簧和可控长度单元；所述人造肌肉为筒状可伸缩结构；所述弹簧为拉伸弹簧，且沿轴向安装在所述人造肌肉内；若干所述可控长度单元两端固定连接在所述弹簧的任意两个簧圈上。本发明的有益效果在于，首先，本发明的人造肌肉装置通过可控长度单元的形变，使弹簧发生形变，进而控制整个人造肌肉不同部位的形变和弯曲；其次，本发明的人造肌肉装置通过增加可变长度单元的数量和长度来调整整个人造肌肉形变的速度和范围，相比于传统的气动和液动方式，显著降低了制造成本。

说明书

技术领域

本发明涉及人造肌肉技术领域，尤其涉及一种电控弹簧人造肌肉装置。

背景技术

目前在社会生产的各个领域中都会遇到运动情况，而规律运动的实现均需要通过不同的动力元件完成。一般的动力元件包括电动机、气动马达、液压马达和液压缸等，而这些元件的成本均较高且受使用空间体积影响较大。

发明内容

1.需要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种电控弹簧人造肌肉装置，代替现有电机和液压驱动的驱动方式，降低单元成本，实现简单可行的人造肌肉。

2.技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电控弹簧人造肌肉装置，包括人造肌肉、弹簧和可控长度单元；所述人造肌肉为筒状可伸缩结构；所述弹簧为拉伸弹簧，且沿轴向安装在所述人造肌肉内；若干所述可控长度单元两端固定连接在所述弹簧的任意两个簧圈上。

上述的电控弹簧人造肌肉装置，其中，所述可控长度单元包括但不限于电磁铁、微电机或温变材料中的一种或多种。

上述的电控弹簧人造肌肉装置，其中，所述人造肌肉为由天然橡胶制成的筒状结构。

上述的电控弹簧人造肌肉装置，其中，还包括固定丝组；每个所述弹簧的簧圈安装有一个所述固定丝组；每个所述固定丝组包括沿周向均匀布置的固定丝；每个所述固定丝两端分别与所述弹簧和人造肌肉内壁连接。

上述的电控弹簧人造肌肉装置，其中，每个所述固定丝组包括3个所述固定丝。

上述的电控弹簧人造肌肉装置，其中，两个所述簧圈之间连接有一个或若干个所述可控长度单元。

上述的电控弹簧人造肌肉装置，其中，两个所述簧圈之间的若干个所述可控长度单元采用并联或串联的一种或多种方式连接。

3.有益效果

综上所述，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的人造肌肉装置通过可控长度单元的形变，使弹簧发生形变，进而控制整个人造肌肉不同部位的形变和弯曲；

(2)本发明的人造肌肉装置通过增加可变长度单元的数量和长度来调整整个人造肌肉形变的速度和范围，相比于传统的气动和液动方式，显著降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明电控弹簧人造肌肉装置的结构示意图。

图中，1-人造肌肉；2-弹簧；3-可控长度单元；4-固定丝组；5-固定丝；。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见附图1所示，本发明提供一种技术方案：一种电控弹簧人造肌肉装置，包括人造肌肉1、弹簧2和可控长度单元3；所述人造肌肉1为筒状可伸缩结构；所述弹簧2为拉伸弹簧，且沿轴向安装在所述人造肌肉1内；若干所述可控长度单元3两端固定连接在所述弹簧2的任意两个簧圈上。

所述可控长度单元3包括但不限于电磁铁、微电机或温变材料中的一种或多种，通过外界通电，控制所述可控长度单元3的长度发生变化，从而控制弹簧2的伸缩和弯曲，进而实现整个人造肌肉1的伸缩和弯曲。

所述人造肌肉1为由天然橡胶制成的筒状结构，能够随所述弹簧2的伸缩而伸缩。

为了确保整个人造肌肉具有一定的刚度，限制整个弹簧2的位置，还包括固定丝组4；每个所述弹簧2的簧圈安装有一个所述固定丝组4；每个所述固定丝组4包括沿周向均匀布置的3个所述固定丝5；每个所述固定丝5两端分别与所述弹簧2和人造肌肉1内壁连接。

请参见附图1所示，两个所述簧圈之间连接有一个或若干个所述可控长度单元3。优选的是，两个所述簧圈之间的若干个所述可控长度单元3采用并联或串联的一种或多种方式连接，以提高连接位置两个簧圈之间的形变长度和弯曲范围，提高灵活度。

使用时，在所述弹簧2间隔中间加入可控长度单元3，使其固定在所述弹簧2上。可控长度单元3发生形变(在通电状态下)，使所述弹簧2也产生形变。通过精细控制不同部位的所述可变长度单元3的形变，实现对弹簧2整体长度的控制，进而带动所述人造肌肉1的长度控制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。