[发明专利]气动人工肌肉纤维和仿生机械臂

权利要求书

1.仿生机械臂，其特征在于，包括人工肌肉驱动组、上臂、前臂和肘关节包覆装置；上臂与前臂实现三自由度的转动连接，上臂与前臂的转动连接处形成肘关节；肘关节包覆装置包覆肘关节；人工肌肉驱动组的一端固定在上臂上，另一端固定在前臂上；前臂在人工肌肉驱动组的驱动下绕着肘关节转动或扭动；所述的人工肌肉驱动组包括若干个气动人工肌肉束，所述的气动人工肌肉束包括至少一根气动人工肌肉纤维；所述气动人工肌肉纤维包括硅胶管和纤维层，所述的硅胶管为中空圆筒，其一端封闭，另一端连接外部气源；所述的纤维层由若干个纤维环组成，所述纤维环无空隙且均匀嵌入在硅胶管的层内，并且纤维环与硅胶管黏连；所述的纤维层的材质比所述的硅胶管的材质硬度大；

所述上臂包括上臂人工肌肉夹持器、上臂主体和滚珠；上臂人工肌肉夹持器固定安装在上臂主体上，用于将气动人工肌肉驱动组与上臂主体的一端固定连接；上臂主体的另一端与前臂转动连接；上臂主体的另一端呈碗状凹陷，碗状凹陷内嵌有滚珠；

所述前臂包括前臂球端和前臂主体；前臂主体为圆柱形的杆件，前臂球端呈球状；前臂球端安装到上臂主体另一端的呈碗状凹陷内，通过上臂滚珠与上臂主体转动连接；所述碗状 凹陷不包覆前臂球端；气动人工肌肉束与前臂主体固定连接；

所述肘关节包覆装置包括仿韧带薄膜和肘关节人工肌肉夹持器；仿韧带薄膜两端分别通过粘合剂无缝环周粘接至上臂和前臂，将肘关节包裹在内；肘关节人工肌肉夹持器环绕于仿韧带薄膜外侧并与仿韧带薄膜固定连接。

2.根据权利要求1所述的仿生机械臂，其特征在于，所述的气动人工肌肉束两两交叉排列，所有气动人工肌肉束均匀分布在上臂和前臂外围。

3.根据权利要求2所述的仿生机械臂，其特征在于，上臂人工肌肉夹持器包括螺栓、底座、压紧盖和成套的螺栓螺母；螺栓为若干个，均匀地分布在底座上，使用螺栓将底座固定于上臂主体外侧；压紧盖有若干个并两两一组均匀地分布在底座上，通过成套的螺栓螺母将压紧盖固定在底座上；气动人工肌肉束置于压紧盖和底座之间。

4.根据权利要求1所述的仿生机械臂，其特征在于，所述的仿韧带薄膜由弹性体材料制成，外侧设置有褶皱带。

5.根据权利要求1所述的仿生机械臂，其特征在于，所述的肘关节人工肌肉夹持器的外围设有若干个凹槽，所述凹槽用于放置气动人工肌肉束；气动人工肌肉束可以在凹槽内自由滑动。