[发明专利]一种人工肌肉材料性能测试装置

说明书

本发明公开了一种人工肌肉材料性能测试装置，涉及人工肌肉性能测试技术领域。本发明包括测试机箱，测试机箱内侧的底部装配有升降机构，测试机箱的内侧且位于升降机构的上方固定连接有固定板，固定板的顶部固定连接有安装板。本发明通过升降机构的结构设计，使得本测试装置能够同时满足大气环境和水环境测试的要求，增加了使用时的适应性，通过圆周运动调节机构、高度调节机构和位置调节机构的结构设计，使得在使用时能够根据需要随时调整位移传感器和力传感器的水平位置、竖直方向高度以及角度，增加了本测试装置的使用范围，通过夹紧机构、平移机构和旋转机构的结构设计，使得本测试装置在使用时能够根据测试需求调整实验体的测试角度。

技术领域

本发明属于人工肌肉性能测试技术领域，特别是涉及一种人工肌肉材料性能测试装置。

背景技术

IPMC(Ionic polymer-metal composites，离子交换膜金属复合物)是一种离子型EAP电致动聚合物，其致动性能非常类似于生物肌肉，故称其为“人工肌肉”。IPMC材料质地比较柔软，有弹性，较小的驱动电压即可产生较大的变形，可在潮湿环境下工作，而且生物相容性佳，可制成细长条状等，它是一种适合于开发仿生机器人的材料，对其进行实验测试对于仿生机器人的发展乃至人工智能的发展有着重大意义。限制其开发应用的主要是两个不足，一是输出力较小，二是对水环境或是潮湿环境的依赖。今年来的大量研究主要集中在这两方面，以便进一步提高IPMC的性能和工业应用的可能性。

力输出和形变位移是衡量IPMC性能的两个重要指标，当前对于IPMC的力和位移测试系统都是零散拼凑在一起的，不是一个有机的整体，而且不能在同时满足离水和在水两种环境中进行的性能测试，大多只能通过两套实验设备来分别进行离水环境和在水环境的测试，操作起来十分不方便。

在现有的用于IPMC人工肌肉材料性能测试的实验平台进行实际使用过程中，由于测试时，通常将力传感器和位移传感器的位置进行固定，或者只能进行单一自由度的调节，往往无法根据材料的位置变动来变换位置以满足测量需求，且测试材料在固定后，角度单一，导致测试的范围较小，需要人工手动对其进行调节，较为耗费人力，导致测试的效率降低且测试精度降低。

因此亟待需要一套整合的装置，既能测试IPMC力学性能和位移输出，又能满足大气环境和水环境测试的要求，且能够满足对试验材料的多自由度调节，能够随试验材料的调节而对传感器位置进行调节的测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人工肌肉材料性能测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种人工肌肉材料性能测试装置，包括测试机箱，所述测试机箱内侧的底部装配有升降机构，所述测试机箱的内侧且位于所述升降机构的上方固定连接有固定板，所述固定板的顶部固定连接有安装板，所述安装板的顶部装配有旋转机构，所述旋转机构的内侧装配有平移机构，所述平移机构的内侧装配有夹紧机构，所述夹紧机构用于夹紧所要测试的人工肌肉材料，所述测试机箱顶部的外侧装配有两个圆周运动调节机构，所述圆周运动调节机构的底部均装配有高度调节机构，所述高度调节机构的一侧均装配有位置调节机构。