发明名称 人工肌肉集结群
摘要 人工肌肉集结群,由多个肌肉单元串联而成,肌肉单元包括多个作为人工肌肉的弹簧,分别与弹簧两端固接的前连接板和后连接板,弹簧沿连接板表面均匀分布,每个弹簧中穿设导引-锁紧机构;导引-锁紧机构的两端分别与前连接板、后连接板固接,导引-锁紧机构由套筒和可滑动地套接于套筒内的活塞组成,活塞的内藏于套筒内的一端设有一圈凸环,套筒的允许活塞外露的一端设有阻止凸环脱离套筒的台阶;最前端的肌肉单元与最后端的肌肉单元分别连接一高强纤维;人工肌肉集结群中还设有能判断当前是否存在混沌行为、人工肌肉集结群的位移或张力输出是否合格的混沌特征测试模块。本发明具有输出张力或位移量大,保障输出质量的优点。
申请公布号 CN102152309B 申请公布日期 2012.11.21
申请号 CN201110056138.X 申请日期 2011.03.08
申请人 浙江工业大学 发明人 应申舜
分类号 B25J9/16(2006.01)I;A61F2/50(2006.01)I 主分类号 B25J9/16(2006.01)I
代理机构 杭州天正专利事务所有限公司 33201 代理人 王兵;黄美娟
主权项 1.人工肌肉集结群,由多个肌肉单元串联而成,所述的肌肉单元包括多个作为人工肌肉的弹簧,分别与弹簧两端固接的前连接板和后连接板,所述的弹簧沿连接板表面均匀分布,每个弹簧中穿设导引-锁紧机构;所述的导引-锁紧机构的两端分别与所述的前连接板、后连接板固接,所述的导引-锁紧机构由套筒和可滑动地套接于所述的套筒内的活塞组成,所述的活塞的内藏于套筒内的一端设有一圈凸环,所述的套筒的允许活塞外露的一端设有阻止所述的凸环脱离套筒的台阶;最前端的肌肉单元与最后端的肌肉单元分别连接一高强纤维;所述的人工肌肉集结群中还设有能判断当前是否存在混沌行为、人工肌肉集结群的位移或张力输出是否合格的混沌特征测试模块,所述的混沌特征测试模块执行以下步骤:1)、获取当前边界条件下,人工肌肉集结群的位移或张力的时间序列信号,并将时间序列信号进行A/D转换形成时间序列数据;2)、计算所述的时间序列数据的最大Lyapunov指数(最大李雅普诺夫指数);所述的最大Lyapunov指数的计算方法为:相空间的某点Y<sub>j</sub>与其相邻近点<img file="FDA00001853852200011.GIF" wi="46" he="67" />间的距离为<img file="FDA00001853852200012.GIF" wi="207" he="64" />经过n个时间单位的演化后两点间的距离为<img file="2.GIF" wi="294" he="65" />,Lyapunov指数λ<sub>1</sub>为最近邻域发散速率的平均值,所以有<img file="FDA00001853852200014.GIF" wi="344" he="85" />C<sub>j</sub>=d<sub>j</sub>(0)Ind<sub>j</sub>(i)=InC<sub>j</sub>+λ<sub>1</sub>(iΔt)(j=1,2,..,M) <img file="FDA00001853852200021.GIF" wi="490" he="137" />式中:Δt为样本周期;k是常数;d<sub>j</sub>(i)为第j个相点与其最邻近点经过I个时间步长后的距离;d<sub>j</sub>(0)为第j个相点与其最邻近点的距离;M为重构的相点数;q为非零d<sub>j</sub>(i)个数;然后用最小二乘法作出回归直线,其斜率为最大Lyapunov指数;3)、根据最大Lyapunov指数判断人工肌肉集结群是否存在混沌行为:若最大Lyapunov指数大于0,则存在混沌行为,进入步骤4);若最大Lyapunov指数等于0,初始误差不放大也不缩小,则认为人工肌肉集结群可进行进一步拉伸或压缩;最大Lyapunov小于0,则不存在混沌行为,人工肌肉集结群可进行进一步拉伸或压缩;4)、分别计算不同温度、负载、电压/电流边界条件下位移或张力的分形维数;5)、判断当前分形维数是否大于预设的阈值维数,若是,则根据分形维数越大、位移或张力输出的质量越差的原则,认为当前人工肌肉集结群位移或张力的输出质量不合格,应避免采用;若否,则认为当前肌肉集结群的位移或张力的输出质量合格。
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