畢業(yè)論文-氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的仿生型增力裝置的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)

1、蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1目錄目錄摘要………………………………………………………………………………2關(guān)鍵詞…………………………………………………………………………..3第一章第一章前言……………………………………………………………….31.1氣動(dòng)肌腱的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………….……31.2氣動(dòng)肌腱的工作原理及特性…………………………………….……31.3增力機(jī)構(gòu)的種類與特點(diǎn)……………………………………………….4

2、第二章第二章創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思及對各種方案的分析評價(jià)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思及對各種方案的分析評價(jià)……………………72.1氣動(dòng)肌腱與雙邊單作用鉸桿增力機(jī)構(gòu)的組合構(gòu)思及評價(jià)………….72.2氣動(dòng)肌腱與對稱型雙邊單作用鉸桿增力機(jī)構(gòu)的組合構(gòu)思及評價(jià).…92.3氣動(dòng)肌腱與對稱型鉸桿二次增力機(jī)構(gòu)的組合構(gòu)思及評價(jià)…….……102.4綜合分析優(yōu)選……………………………………………………….…11第三章第三章優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)化后工作原理及工作特點(diǎn)優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)化后

3、工作原理及工作特點(diǎn)……………………………113.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)后工作原理……………………………………………….113.2結(jié)構(gòu)化后增力裝置的特點(diǎn)…………………………………………….11第四章第四章優(yōu)選方案主要技術(shù)參數(shù)的確定優(yōu)選方案主要技術(shù)參數(shù)的確定……………….…………………….124.1增力比………………………………………………………………….124.2氣動(dòng)肌腱的選擇……………………………………………………….12第五章第五章優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)

4、設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)………………………….………….165.1優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………….165.2優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)………………………………………….16第六章第六章對氣動(dòng)肌腱應(yīng)用前景的展望對氣動(dòng)肌腱應(yīng)用前景的展望…………………………………………17參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………..18畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)及致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)及致謝………………………

5、…………………………………..19蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3第一章第一章前言氣動(dòng)肌腱是一種功率重量比高的、能提供雙向拉力的新型氣動(dòng)柔性執(zhí)行元件。它不是一根普通的橡膠管，而是一個(gè)高效的能量轉(zhuǎn)換器，無相對運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，無易損件，無泄露現(xiàn)象。因此，它與傳統(tǒng)氣缸相比不但結(jié)構(gòu)簡單、摩擦小、無污染，而且能產(chǎn)生相當(dāng)于同徑氣缸數(shù)倍的拉伸力[1]。正是由于這些優(yōu)越性，氣動(dòng)肌腱在近年來受到了廣泛關(guān)注，并陸續(xù)出現(xiàn)了以氣動(dòng)肌腱代替?zhèn)鹘y(tǒng)氣缸的傳動(dòng)技術(shù)。將氣動(dòng)肌

6、腱與適當(dāng)?shù)脑隽C(jī)構(gòu)組合，可以大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在需要較大輸出力且結(jié)構(gòu)尺寸受限制的場合，有很大的應(yīng)用空間。基于此，我們設(shè)計(jì)了這種以氣動(dòng)肌腱為驅(qū)動(dòng)，通過鉸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行增力的裝置。1.11.1氣動(dòng)肌腱的發(fā)展?fàn)顩r氣動(dòng)肌腱的發(fā)展?fàn)顩r仿生氣動(dòng)肌腱是一種新型的拉伸執(zhí)行元件、是2000年新概念氣動(dòng)元件。它不是一根普通的橡膠管，而是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。如同人類的肌肉那樣能產(chǎn)生很強(qiáng)的收縮力，它以嶄新的設(shè)計(jì)構(gòu)思突破了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器作功必須由氣體介質(zhì)（流體）推動(dòng)活塞這

7、一傳統(tǒng)概念。最早的人工肌肉的概念的提出可追溯的二十世紀(jì)三十年代，當(dāng)時(shí)的俄國發(fā)明家S.Garasiev首先提出了此概念。此后人門相繼研制和開發(fā)出各種類型的氣動(dòng)人工肌肉，并且有相當(dāng)一部分都申請了專利。但到現(xiàn)在為止普遍使用的是德國生產(chǎn)的氣動(dòng)肌健(Fluidicmuscles)。在國內(nèi)目前人們對此的研究大都集中在其內(nèi)部力作用機(jī)制的建模計(jì)算方面。而對于這種新型氣動(dòng)執(zhí)行元件的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，則較少涉及；且涉及的大多局限于機(jī)器人領(lǐng)域。1.21.2

8、氣動(dòng)肌腱的工作原理及特性氣動(dòng)肌腱的工作原理及特性1.211.21氣動(dòng)肌腱的工作原理氣動(dòng)肌腱的工作原理與傳統(tǒng)的氣缸不同，仿生氣動(dòng)肌腱沒有活塞、活塞桿、缸筒、密封圈等諸多零部件，只是由一段包裹著特殊纖維格柵網(wǎng)的橡膠織物管和兩端接頭連接而組成特殊材質(zhì)纖維格柵網(wǎng)預(yù)先嵌人在能承受高負(fù)載、高吸收能力的橡膠材料之中，即預(yù)先與高強(qiáng)度、高彈性能力橡膠硫化在一起。當(dāng)仿生氣動(dòng)肌腱內(nèi)有一個(gè)工作壓力后，橡膠管開始變形，使格柵中的纖維網(wǎng)格夾角變大，在直徑方向產(chǎn)生膨