[实用新型]一种刚柔混合机构实验教学演示平台

说明书

技术领域

本实用新型属于教学仪器技术领域，特别是涉及一种刚柔混合机构实验教学演示平台。

背景技术

一般而言，大学生上机械类课程时都能了解到传动机构将驱动部分的运动形式传递给执行构件，使得整体机械设备正常运转，其在整个机械设备中具有非常重要的地位。然而，在机械原理、机械设计等机械类教学中，上实验课时学生仅仅能接触到传统的传动机构，主要包括：齿轮传动机构、齿轮齿条传动机构、凸轮机构、带传动机构和链传动机构等。但是，以上几种传统的传动机构也有诸多缺点，比如：齿轮传动机构振动和噪声大，不可实现无级调速；齿轮齿条传动机构不能自锁，因此需要外加锁紧装置；凸轮机构点、线接触易磨损；带传动机构外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短，链传动机构链条磨损后，链节变长，容易产生脱链现象。以上几种传动机构为传统机械设备中常用的传动机构，能够传递直线运动、旋转运动与直线旋转复合运动。但是这些机构都是刚性机构，随着工业的发展，传统的机构所具有的安全性、柔顺性不足等缺点限制了其在安全性要求高的服务机器人、医疗设备领域的应用。因此急需让机械专业的学生再了解到具有柔顺性能好、安全性高的机构。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种刚柔混合机构实验教学演示平台，该演示平台能够实现传统传动机构的功能，具有安全性，气动肌肉的柔顺性；且结构紧凑，安装方便。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种刚柔混合机构实验教学演示平台，包括底板和供气机构，供气机构由气泵、气动二联件及气动肌肉控制单元组成，气动二联件的输入端与气泵相连接，输出端与气动肌肉控制单元的输入端相连接；在底板上设置有力矩平衡机构、第一曲柄滑块机构、第二曲柄滑块机构，铰接四杆机构或类比凸轮机构；

所述力矩平衡机构由固定轴、第一连杆及左、右力矩机构组成；第一连杆的中部与固定轴相连接，固定轴设置在底板上；左、右力矩机构以固定轴为中心，呈中心对称设置，左、右力矩机构均由滑块、具有滑道的固定块、气动肌肉及气动肌肉固定轴组成，固定块固定在底板上，滑块与固定块的滑道相配合，滑块的一端与第二连杆的一端通过销轴相连接，第二连杆的另一端与第一连杆的一端、气动肌肉的一端接口通过销轴相连接，气动肌肉的另一端接口与气动肌肉固定轴相连接，气动肌肉固定轴设置在底板上；左、右力矩机构的气动肌肉的进气端接口分别与气动肌肉控制单元的输出端相连接；

所述第一曲柄滑块机构由第三连杆、第四连杆、固定轴、第二固定轴、具有导轨的第一导杆、气动肌肉及气动肌肉固定轴组成，第一导杆的两端分别通过固定轴固定在底板上，第三连杆的一端与第一导杆的导轨通过销轴相连接，第三连杆的另一端与第四连杆的一端、气动肌肉的一端接口通过销轴相连接，气动肌肉的另一端接口与气动肌肉固定轴相连接，气动肌肉固定轴设置在底板上，第四连杆的另一端与第二固定轴相连接，第二固定轴设置在底板上；气动肌肉的进气端接口与气动肌肉控制单元的输出端相连接；

所述第二曲柄滑块机构由第五连杆、第六连杆、固定轴、滑块、具有滑道的固定块、气动肌肉及气动肌肉固定轴组成，固定块固定在底板上，滑块与固定块的滑道相配合，滑块的一端通过销轴与第五连杆的一端相连接，第五连杆的另一端与第六连杆的一端通过销轴相连接，第六连杆的另一端通过固定轴设置在底板上，气动肌肉的一端接口活动套装在第六连杆上，气动肌肉的另一端接口与气动肌肉固定轴相连接，气动肌肉固定轴设置在底板上；气动肌肉的进气端接口与气动肌肉控制单元的输出端相连接；

所述铰接四杆机构由左、右转盘、第七连杆、第八连杆、固定轴、气动肌肉及气动肌肉固定轴组成，左、右转盘均通过固定轴设置在底板上，第七连杆的一端通过销轴与一个转盘的非中心处相连接，另一端通过销轴与另一个转盘的非中心处及第八连杆的一端相连接，第八连杆的另一端通过销轴与气动肌肉的一端接口相连接，气动肌肉的另一端接口与气动肌肉固定轴相连接，气动肌肉固定轴设置在底板上；气动肌肉的进气端接口与气动肌肉控制单元的输出端相连接；

所述类比凸轮机构由固定轴、滑块、第二导杆、具有滑道的固定块、气动肌肉、具有导向槽的摆杆及气动肌肉固定轴组成，固定块固定在底板上，滑块与固定块的滑道相配合，第二导杆设置在滑块上，且与摆杆的导向槽相配合，导向槽设置在摆杆的一端，摆杆的另一端通过固定轴设置在底板上，所述气动肌肉的一端接口与摆杆的中部通过销轴相连接，气动肌肉的另一端接口与气动肌肉固定轴相连接，气动肌肉固定轴设置在底板上；气动肌肉的进气端接口与气动肌肉控制单元的输出端相连接。