用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置及电机组件

专利2025-10-07  13


本发明属于人工肌肉作动器,尤其涉及用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置及电机组件。


背景技术:

1、人工肌肉作动器是一种模仿生物肌肉的仿生作动器,现有的人工肌肉作动器通常通过电机驱动。作动器一端需要引出绳索来模仿肌肉与骨骼的连接以及运动。绳索固定方式通常为紧固螺钉压实或者在绳索尾部打结,出线口处使用滚轴的设计来为绳索导向。这种设计在实际使用中存在以下问题:绳索固定不牢,紧固螺钉压实和绳索尾部打结的固定方式容易在高负载或频繁运动情况下松动,导致绳索脱落或固定位置发生变化;出线口的滚轴设计摩擦较大,导致绳索运动不顺畅,增加了电机的负荷和能耗;同时在高负载的情况下,滚轴容易发生形变,并影响作动器的使用寿命。为此提出用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置及电机组件。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置及电机组件,旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置,包括:

4、绕线装置,所述绕线装置上安装有轴承限位底座;所述绕线装置顶部开设有圆形磁铁槽,所述圆形磁铁槽内置径向磁铁,所述圆形磁铁槽的外侧设有轴承,所述轴承内径与圆形磁铁槽内径相同,且轴承外径与轴承限位底座直径相同;

5、所述绕线装置侧壁上开设有第一螺纹固定孔、第二螺纹固定孔、第三线槽固定点、第二线槽固定点、绳索固定线槽、第一线槽固定点、第三线槽自锁点、第二线槽自锁点、第一线槽自锁点、绳索自锁线槽、绳索入口和绳索出口;所述第一线槽固定点和第二线槽固定点之间设有绳索固定线槽,所述第一线槽自锁点和绳索入口之间设有绳索自锁线槽;绳索末端放置于第三线槽固定点处,绳索另一端依次通过第二线槽固定点、第一线槽固定点、第三线槽自锁点、第二线槽自锁点、第一线槽自锁点和绳索入口,并从绳索出口穿出。

6、进一步的,所述第一线槽自锁点与第二线槽自锁点之间的槽为线槽一,所述第二线槽自锁点与第三线槽自锁点之间的槽为线槽二,线槽一与绳索自锁线槽之间的角度以及线槽一与线槽二之间的角度均为15~30°。

7、进一步的,所述绳索自锁线槽和绳索固定线槽中均填充有环氧树脂。

8、用于人工肌肉作动器的改进型电机组件,包括:

9、出线装置,所述出线装置安装在无刷空心杯电机顶部;

10、无刷空心杯电机,所述无刷空心杯电机上设有电机输出轴,电机输出轴外侧套设有如上述所述的用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置。

11、进一步的,所述出线装置上开设有第一销轴孔、第二销轴孔、第一轴承安装孔和第二轴承安装孔,所述第一轴承安装孔和第二轴承安装孔中分别内置第一轴承和第二轴承,所述第一轴承内径与第一销轴孔内径相同,第二轴承内径与第二销轴孔内径相同,所述第一销轴孔和第二销轴孔内均插设有销轴,两个销轴分别穿过第一轴承和第二轴承,形成两个滚轴;一个所述销轴的输入端设有驱动电机。

12、进一步的,所述第一轴承和第二轴承均为滚珠轴承,第一轴承和第二轴承的尺寸相同,内径为2mm,外径为5mm;所述滚轴由耐磨材料制成;所述销轴的直径为2mm。

13、进一步的,所述出线装置上开设有第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和第二固定孔;所述无刷空心杯电机顶部开设有第一电机螺纹孔、第二电机螺纹孔、第三电机螺纹孔和第四电机螺纹孔,无刷空心杯电机底部开设有第五电机螺纹孔和第六电机螺纹孔;所述第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和第二固定孔分别与第一电机螺纹孔、第二电机螺纹孔、第三电机螺纹孔和第四电机螺纹孔对齐,并在第二固定孔和第四固定孔打入螺丝。

14、进一步的,还包括电机侧方组件和拉力传感器固定底座;两个所述电机侧方组件分别对准第一固定孔和第三固定孔并打入螺丝;所述拉力传感器固定底座上开设有第五固定孔、第六固定孔和拉力传感器固定螺纹孔,所述拉力传感器固定底座上第五固定孔和第六固定孔分别对准第五电机螺纹孔和第六电机螺纹孔并打入螺丝。

15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

16、本发明中固定装置通过特定角度的线槽和环氧树脂增强固定效果,使绳索更加稳固,减少了松动的风险;电机组件的出线口采用销轴穿过轴承形成滚轴,显著降低了摩擦,提高了系统的效率和寿命。改进后的设计提升了作动器的工作稳定性和耐用性,适用于各种人工肌肉作动器的应用场景。本发明的改进方案使得人工肌肉作动器在实际应用中更加可靠和高效,具有广泛的应用前景。



技术特征:

1.用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置,其特征在于,所述第一线槽自锁点与第二线槽自锁点之间的槽为线槽一,所述第二线槽自锁点与第三线槽自锁点之间的槽为线槽二,线槽一与绳索自锁线槽之间的角度以及线槽一与线槽二之间的角度均为15~30°。

3.根据权利要求1所述的用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置,其特征在于,所述绳索自锁线槽和绳索固定线槽中均填充有环氧树脂。

4.用于人工肌肉作动器的改进型电机组件,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的用于人工肌肉作动器的改进型电机组件,其特征在于,所述出线装置上开设有第一销轴孔、第二销轴孔、第一轴承安装孔和第二轴承安装孔,所述第一轴承安装孔和第二轴承安装孔中分别内置第一轴承和第二轴承,所述第一轴承内径与第一销轴孔内径相同,第二轴承内径与第二销轴孔内径相同,所述第一销轴孔和第二销轴孔内均插设有销轴,两个销轴分别穿过第一轴承和第二轴承,形成两个滚轴;一个所述销轴的输入端设有驱动电机。

6.根据权利要求5所述的用于人工肌肉作动器的改进型电机组件,其特征在于,所述第一轴承和第二轴承均为滚珠轴承,第一轴承和第二轴承的尺寸相同,内径为2mm,外径为5mm;所述滚轴由耐磨材料制成;所述销轴的直径为2mm。

7.根据权利要求4所述的用于人工肌肉作动器的改进型电机组件,其特征在于,所述出线装置上开设有第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和第二固定孔;所述无刷空心杯电机顶部开设有第一电机螺纹孔、第二电机螺纹孔、第三电机螺纹孔和第四电机螺纹孔,无刷空心杯电机底部开设有第五电机螺纹孔和第六电机螺纹孔;所述第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和第二固定孔分别与第一电机螺纹孔、第二电机螺纹孔、第三电机螺纹孔和第四电机螺纹孔对齐,并在第二固定孔和第四固定孔打入螺丝。

8.根据权利要求7所述的用于人工肌肉作动器的改进型电机组件,其特征在于,还包括电机侧方组件和拉力传感器固定底座;两个所述电机侧方组件分别对准第一固定孔和第三固定孔并打入螺丝;所述拉力传感器固定底座上开设有第五固定孔、第六固定孔和拉力传感器固定螺纹孔,所述拉力传感器固定底座上第五固定孔和第六固定孔分别对准第五电机螺纹孔和第六电机螺纹孔并打入螺丝。


技术总结
本发明适用于人工肌肉作动器技术领域,提供了用于人工肌肉作动器的改进型绳索固定装置及电机组件,旨在提高绳索固定的稳固性和电机组件的工作效率。本发明中绳索固定装置采用特定角度的线槽设计,使绳索在达到自锁效果后固定,并通过环氧树脂进一步增强固定效果,避免了传统紧固螺钉压实方法的不足。电机组件的出线口采用销轴穿过轴承形成滚轴,显著降低摩擦,提升了系统的稳定性和耐用性。本发明有效解决了现有技术中绳索固定不牢和滚轴摩擦大的问题,具有绳索稳固、摩擦小、效率高的优点,这些改进简化了安装的流程,降低了安装的难度,提升了固定的稳固性和可靠性,同时降低了维护成本,延长了装置的使用寿命,具有广泛的应用前景。

技术研发人员:王新博,任雷,赵迪,王坤阳,任露泉,卢雪薇,周淼磊,魏凡博
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-16929.html

最新回复(0)