一种多自由度仿生关节

摘要

本发明提供的是一种多自由度仿生关节，包括运动部件、支撑部件和驱动部件，所述支撑部件上端是凹形关节面、侧端设置凸节，所述运动部件的下端是球形体，且所述球形体配合安装在所述凹形关节面中，所述驱动部件包括连接球形体与凹形关节面的六根柔性丝、连接凸节与运动部件的两组旋转肌肉单元和对称设置在支撑部件上部边缘与运动部件之间的四组拉伸肌肉单元，所述两组旋转肌肉单元对称设置在凸节的两侧，六根柔性丝中的一根设置在凸节的中间位置、另外五根沿周向均匀设置在凸节对面的一侧的对应位置。本发明无驱动噪声产生，仿生关节是由人工肌肉直接驱动而完成运动，缩短了能量传动链，驱动效率高。

主权项

一种多自由度仿生关节，其特征在于：包括运动部件、支撑部件和驱动部件，所述支撑部件上端是凹形关节面、侧端设置凸节，所述运动部件的下端是球形体，且所述球形体配合安装在所述凹形关节面中，所述驱动部件包括连接球形体与凹形关节面的六根柔性丝、连接凸节与运动部件的两组旋转肌肉单元和对称设置在支撑部件上部边缘与运动部件之间的四组拉伸肌肉单元，所述两组旋转肌肉单元对称设置在凸节的两侧，六根柔性丝中的一根设置在凸节的中间位置、另外五根沿周向均匀设置在凸节对面的一侧的对应位置，所述球形体外表面和凹形关节面的内表面分别涂有减阻涂层，所述旋转肌肉单元和拉伸肌肉单元均是由至少两片电致动智能材料和电极块组成的线性拉力器，外界无电压信号时，运动部件的球形体在柔性丝的支撑下处于竖直状态；在四组拉伸肌肉单元的驱动配合下，实现运动部件的不同方向摆动运动；在旋转肌肉单元的拉动下，实现运动部件的单方向转动，而在旋转肌肉单元的拉动下，实现运动部件的往复运动，构成整个仿生关节的多自由度运动。