[实用新型]一种实现气动肌肉对拉机制的动力输出装置

说明书

技术领域

本实用新型属于动力输出装置领域，更具体地，涉及一种实现气动肌肉对拉机制的动力输出装置。

背景技术

动力输出装置是将动力源的动力向动力驱动系统以外的设备输出的装置，作为动力传递的关键环节和重要组成部分，对动力输出装置的选择和研制，是设计整套机械系统以及其它相关系统时不可或缺的关键，直接关系到能源的利用效率和动力的传递效率，对系统的复杂程度、工艺设计、元器件分布以及控制的实施等都有很大的影响。

与动力输出装置息息相关的便为动力源，即动力驱动系统，一般常见的动力源有发动机、电动机、液压泵、气泵以及利用人工或动物提供动力等，气动肌肉是一种新型的拉伸型气动执行元件，当通入压缩空气时，可以像肌肉一样产生很强的收缩力，气动肌肉便由此而得名，随着气动技术的飞速发展及广泛应用，新型的气动元件不断被研制出来，气动肌肉作为一种新型仿生元件，以其新颖巧妙的设计构思，打破了气动执行元件必须由压缩空气推动活塞来做功这一传统理念，省略了活塞杆、活塞、密封圈、缸筒等诸多零部件，主要由弹性橡胶内管、纤维编织网外套和两端部连接头组成，具有结构简单、输出力大、使用过程中不产生摩擦、柔顺以及安全系数高等特点。在各种领域，尤其是机器人领域，得到了越来越广泛的关注和应用。

气动人工肌肉现阶段主要用于机器人技术当中，尤其是和仿生学紧密相关的服务性机器人领域，尽管现有的气动人工肌肉的特性与动物肌肉相比还有很大的差距，但研究人员对其抱有相当大的兴趣，致力于研制出与动物肌肉更为相似的气动人工肌肉，并取得了重大的进展，气动肌肉作为一种新型的气动元件，将会有更广阔的用途和应用前景。

如果将气动肌肉运用到动力输出装置中，在机构设计中，利用圆盘转动来输出动力是很常见且实用的一种方式，要想驱动圆盘转动，最可靠易行的方式便为利用钢丝绳的对拉作用，但是现阶段常见的气动人工肌肉，无法真正代替或模拟动物肌肉，其只能实现自身收缩方向的运动，动力输出的方向是单一的，应用时其本身并没有对拉机制。为了解决这个问题，得到更加实用可靠的机构。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种实现气动肌肉对拉机制的动力输出装置，依据人的肌肉作用特点，衍生出一种气动肌肉对拉机制，可用于实现对拉，不仅最大程度上利用了气动肌肉的特性，而且克服了气动肌肉自身存在的局限性问题，气动肌肉得以直接驱动所述圆盘组件工作，结构简单巧妙，具有仿生性和柔顺性，动作连贯灵活，安全系数高，控制简单方便，尤其适合应用于机器人的手臂、手指等的关节驱动。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种实现气动肌肉对拉机制的动力输出装置，包括支撑架，支撑架上安装有第一气动肌肉、第二气动肌肉、第一拉伸弹簧、第二拉伸弹簧和圆盘组件，第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧均竖直设置，其中

圆盘组件通过水平转轴安装在支撑架上，水平转轴通过轴承安装在支撑架上，圆盘组件包括依次安装在水平转轴上的第一圆盘、第一推动盘、第一转动盘、动力输出圆盘、第二转动盘、第二推动盘和第二圆盘，第一圆盘和第二圆盘分别通过轴承安装在水平转轴上，第一推动盘与第一圆盘固定连接，第二推动盘与第二圆盘固定连接，第一转动盘和第二转动盘均固定连接在动力输出圆盘上，动力输出圆盘固定连接在水平转轴上；

所述第一气动肌肉通过第一拉绳与第一圆盘连接，第一圆盘通过第一回位绳与第一拉伸弹簧连接，第一气动肌肉充气时通过第一拉绳拉动第一圆盘逆时针转动及通过第一回位绳拉动第一拉伸弹簧伸长，第一推动盘上设置有第一推动凸台，第一转动盘上设置有第一转动凸台，第一推动凸台能在逆时针转动时推动第一转动凸台转动；

所述第二气动肌肉通过第二拉绳与第二圆盘连接，第二圆盘通过第二回位绳与第二拉伸弹簧连接，第二气动肌肉充气时通过第二拉绳拉动第二圆盘顺时针转动及通过第二回位绳拉动第二拉伸弹簧伸长，第二推动盘上设置有第二推动凸台，第二转动盘上设置有第二转动凸台，第二推动凸台能在顺时针转动时推动第二转动凸台转动。

优选地，所述第一气动肌肉悬挂在支撑架上，第一气动肌肉的一端较另一端重，第一气动肌肉较重的一端位于较轻的一端的下方。

优选地，所述第一气动肌肉的一端固定安装在支撑架上，其另一端与第一拉绳连接，所述第一气动肌肉与第一圆盘之间设置有第一导向轮，第一拉绳绕过第一导向轮后与第一圆盘连接。

优选地，所述第二气动肌肉悬挂在支撑架上，第二气动肌肉的一端较另一端重，第二气动肌肉较重的一端位于较轻的一端的下方。