[发明专利]一种基于电磁力的肌肉仿生驱动装置

权利要求书

1.一种基于电磁力的肌肉仿生驱动装置，其特征在于包括至少两个依次相串联连接的基本单元；所述的基本单元由动子模块、静子模块和抱闸模块组成，动子模块和静子模块的相对位置的变化实现基本单元的伸缩运动，基本单元的伸缩为利用电磁力实现直线运动的驱动。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁力的肌肉仿生驱动装置，其特征在于：所述的动子模块包括轴(1)、永磁体(13)、固定件(14)；轴(1)和固定件(14)采用抗磁性材料，永磁体(13)安装在轴(1)的中间位置，由轴(1)的轴肩和固定件(14)固定联接，动子模块通过左端盖(5)和右端盖(15)支撑滑动；所述的静子模块包括左端盖(5)、机壳(8)、右端盖(15)和A相线圈(9)、A相线圈骨架(10)、B相线圈骨架(11)、B相线圈(12)；静子模块设置有A、B两相线圈，A相线圈(9)缠绕在A相线圈骨架(10)上，B相线圈(12)缠绕在B相线圈骨架(11)上，A相线圈和B相线圈的绕线通过机壳(8)中间的小孔穿出，A相线圈骨架(10)由左端盖(5)和机壳(8)的左边轴肩固定，左端盖(5)与机壳通过机壳(8)上左端的螺孔用螺栓固定，B相线圈骨架(11)由右端盖(15)和机壳(8)的右边轴肩固定，右端盖(15)与机壳通过机壳(8)上右端的螺孔用螺栓固定，当A相线圈(9)通电时，永磁体(13)带动轴(1)在A相电磁场的作用下，向A相方向移动，实现基本单元的收缩状态；当B相线圈(12)通电时，永磁体(13)带动轴(1)在B相电磁场的作用下，向B相方向移动，实现基本单元的伸展状态；通过调节线圈的电流方向和电流大小，在行程范围内准确地控制动子模块的位置，实现其连续位置控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于电磁力的肌肉仿生驱动装置，其特征在于：动子模块和静子模块的相对位置是靠电磁场来调节，电磁场既起到主动调节作用，也起到阻尼作用，当动子模块偏离目标位置时，电磁场即将其拉回到目标位置；电磁阻尼避免动子模块和静子模块的刚性撞击，也避免了弹性阻尼易于疲劳损伤。

4.根据权利要求1所述的一种基于电磁力的肌肉仿生驱动装置，其特征在于：所述的抱闸模块包括扣件(2)、锁紧件(3)、弹簧(4)、抱闸线圈骨架(6)、抱闸线圈(7)、固定螺栓(16)、顶杆(17)；当抱闸模块的抱闸线圈(7)没有通电时，锁紧件(3)在弹簧(4)的压力下向左运动，在被扣件(2)挤压的同时，锁紧件(3)的内径缩小，其与轴(1)卡紧锁定，使动子模块和静子模块保持相对位置不变；当抱闸线圈(7)通电时，其受到A相线圈的磁场引力向右运动，A相线圈骨架通过顶杆(16)带动锁紧件(3)向右运动，脱开扣件(2)，锁紧件(3)的内径增大，与轴(1)松动，使动子模块和静子模块在磁场力的作用下自由活动，抱闸模块起着机械定位的作用。

5.根据权利要求1所述的一种基于电磁力的肌肉仿生驱动装置，其特征在于：所述基本单元长度不大于30mm，压缩率为50％，即收缩状态与伸展状态相差15mm。