| 主权项 |
一种基于气动肌肉仿人下肢系统，其特征在于，所述系统包括：股二头肌（1）、梨状肌（2）、大腿后侧肌群（3）、臀大肌（4）、骨盆（5）、髂腰肌（6）、闭孔内肌（7）、内收肌（8）、股骨（9）、股薄肌（10）、股直肌（11）、驱动髋关节气动肌肉固定板（12）、驱动膝关节气动肌肉固定板（13）、趾长屈肌（14）、拇长屈肌（15）、小腿三头肌（16）、腓骨（17）、脚底板（18）、趾长伸肌（19）、外侧群肌（20）、前群肌（21）、拇长伸肌（22）、大脚趾（23）、小脚趾（24）、驱动脚趾导向轴（25）、气动肌肉末端固定钢丝绳螺栓（26）、M12螺帽（27）、固定钢丝绳螺栓（28）、空气组合元件（29）、压力表（30）、气动高速开关阀（31）、拉线式编码器（32）、数据采集卡（33）、计算机（34）、PWM波形发生器FPGA板卡（35）和隔离与放大电路（36）；其中，所述骨盆（5）固定在台架上，股骨（9）通过杆端关节轴承与骨盆相连，另一端通过螺纹连接的方式与驱动髋关节气动肌肉固定板（12）相连，臀大肌（4）、内收肌（8）、髂腰肌（6）、闭孔内肌（7）、梨状肌（2）一端通过钢丝绳与骨盆（5）相连，另一端通过钢丝绳与驱动髋关节气动肌肉固定板（12）相连；臀大肌（4）和内收肌（8）分别连接驱动髋关节气动肌肉固定板（12）内、外驱动髋关节绕矢状轴的旋转，髂腰肌（6）连接驱动髋关节气动肌肉固定板（12）前驱动髋关节绕冠状轴旋转，闭孔内肌（7）和梨状肌（2）分别连接驱动髋关节气动肌肉固定板（12）前、后驱动髋关节绕垂直轴旋转；驱动膝关节气动肌肉固定板（13）通过杆端关节轴承一端与股骨（9）相连，另一端通过螺纹与腓骨相连；股直肌（11）、大腿后侧肌群（3）、股薄肌（10）、股二头肌（1）一端通过钢丝绳与骨盆（5）相连，另一端通过钢丝绳与驱动膝关节气动肌肉固定板（13）相连，所述大腿后侧肌群包括半腱肌和半膜肌；股直肌（11）和大腿后侧肌群（3）分别连接驱动膝关节气动肌肉固定板（13）前、后驱动膝关节绕冠状轴旋转，股薄肌（10）和股二头肌（1）分别连接驱动膝关节气动肌肉固定板（13）前、后驱动膝关节绕垂直轴旋转；小腿三头肌（16）、前群肌（21）、外侧群肌（20）一端通过螺帽连接于驱动膝关节气动肌肉固定板（13），另一端通过钢丝绳与脚底板（18）相连，小腿三头肌（16）、前群肌（21）、外侧群肌（20）圆周上均匀分布在驱动膝关节气动肌肉固定板（13）上，实现驱动踝关节绕矢状轴和冠状轴旋转；拇长屈肌（15）、拇长伸肌（22）、趾长屈肌（14）、趾长伸肌（19）一端通过螺帽连接于驱动膝关节气动肌肉固定板（13），另一端通过钢丝绳经驱动脚趾导向轴（25）与大脚趾（23）和小脚趾（24）相连；拇长屈肌（15）和拇长伸肌（22）驱动大脚趾屈伸，趾长屈肌（14）和趾长伸肌（19）驱动小脚趾屈伸；空气组合元件（29）的出气口连接8个气动高速开关阀（31）的进气口，8个气动高速开关阀（31）的出气口分别连接股直肌（11）、大腿后侧肌群（3）、股薄肌（10）、股二头肌（1）的进气口，空气组合元件（29）的出气口设置压力表（30），股直肌（11）、大腿后侧肌群（3）、股薄肌（10）、股二头肌（1）的驱动线圈均与隔离与放大电路（36）的输出接口相连，隔离与放大电路（36）的输入接口与数据采集卡（33）的DO接口相连，与大腿后侧肌群（3）、股二头肌（1）同轴连接的2个拉线式编码器（32）与数据采集卡（33）的A/D接口连接；数据采集卡（33）与计算机（34）相连。 |
