碘動力人工肌肉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種主要應(yīng)用于人工智能機(jī)器的人工肌肉，由帶彈簧的活塞或彈性膠囊與驅(qū)動設(shè)施組成，本發(fā)明的獨(dú)到之處是：該種人工肌肉的驅(qū)動設(shè)施由碘粉與電溫控裝置組成，放置于密閉的活塞內(nèi)或彈性膠囊內(nèi)腔，碘粉受熱升華為蒸氣推動活塞移動或彈性膠囊擴(kuò)張，受冷后碘蒸氣凝華乃至消失，活塞或彈性膠囊收縮或恢復(fù)原狀。電溫控裝置由一對電致熱元件和電致冷元件組成，通過改變電流大小或電流方向控制溫度進(jìn)而控制碘蒸氣壓力，由此調(diào)節(jié)人工肌肉的體狀。此種人工肌肉可做到體積細(xì)微、壽命長、控制容易、形狀不限。
【專利說明】
砩動力人工肌肉
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于人工肌肉，更具體地說，涉及到人工肌肉的驅(qū)動方式。
[0002]【背景技術(shù)】隨著人工智能技術(shù)的深入發(fā)展，智能機(jī)器人的性能也越見接近于動物類，如果機(jī)器人的肢體運(yùn)動是由纖密的肌肉而不是由電機(jī)齒輪驅(qū)動，那么，機(jī)器人的運(yùn)動將完全可以達(dá)到和動物類相媲美的完美程度。所以，人們競相開發(fā)研制人工肌肉。目前，開發(fā)出的各種類型的人工肌肉，采用的驅(qū)動力不同，有液壓氣壓的，有電磁的，有石蠟的，有尼龍的。這幾類驅(qū)動方式注定了對應(yīng)的人工肌肉都不可能達(dá)到動物肌肉那樣體積細(xì)微、反應(yīng)迅速、力量強(qiáng)勁的功效。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種可以使人工肌肉體積更小、反應(yīng)更迅速、伸縮更有力的人工肌肉驅(qū)動方式，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式如下:
[0004]碘動力人工肌肉，由帶彈簧的活塞或彈性膠囊I與驅(qū)動設(shè)施組成，所述的驅(qū)動設(shè)施由碘粉3與電溫控裝置組成，放置于密閉的活塞內(nèi)或彈性膠囊內(nèi)腔，碘粉受熱升華為蒸氣推動活塞移動或彈性膠囊擴(kuò)張，受冷后碘蒸氣凝華減少乃至消失，活塞或彈性膠囊收縮或恢復(fù)原狀;所述的電溫控裝置由一對電致熱元件和電致冷元件組成，其中電制冷元件的放熱端設(shè)置于活塞或彈性膠囊外壁，電溫控裝置通過引線與外部主控裝置連接，通過改變電流大小或電流方向控制溫度進(jìn)而控制碘蒸氣壓力，由此調(diào)節(jié)人工肌肉的體狀。
[0005]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是:(I)采用碘這種具有特殊物理性質(zhì)的物質(zhì)，利用其升華、凝華產(chǎn)生急劇變化的氣壓作動力；(2)碘在密閉狀態(tài)下，不會流失，可無限次反復(fù)使用，采用這種動力的人工肌肉具有較長的壽命；(3)微量的碘粉，升華后即可變成大量蒸氣，產(chǎn)生較大壓力，因而此種人工肌肉具有體積小、力量強(qiáng)勁的特點(diǎn)；(4)直接用電控制工作腔內(nèi)的溫度進(jìn)而控制壓力，使得這種人工肌肉可根據(jù)電腦指令快速反應(yīng)；同時(shí)電元件體積細(xì)微，不會對人工肌肉工作腔的體積提出較大要求；(5)這種發(fā)明的核心是解決了人工肌肉的動力，而對人工肌肉的外形沒有限制，這就使采用該種結(jié)構(gòu)的人工肌肉可采用多種材料、形式、形狀及進(jìn)行排列、組合，制造各種仿生人工器官。
[0006]【附圖說明】附圖1為碘動力人工肌肉的結(jié)構(gòu)示意圖
[0007]附圖2為用注射器制作的人工肌肉模型示意圖
[0008]其中I彈性膠囊或帶彈簧的活塞2電致熱元件
[0009]3碘粉4電致冷元件5電致冷元件的放熱端
[0010]6橡皮筋7引線
[0011]【具體實(shí)施方式】下面通過一個(gè)簡單的裝置來具體說明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)形式:
[0012](I)選一只毫升量小的醫(yī)用注射器I;選一個(gè)手電燈泡，白熾燈型，不能使LED的，小心去掉玻璃燈泡，摘出燈絲線圈，兩端接好帶絕緣皮的引線7;
[0013](2)在注射器I內(nèi)，放置燈絲線圈2，引線從針孔部位穿出，在注射器I內(nèi)放置適量的碘粉3;
[0014](3)把活塞桿推入，用硅膠密封針孔；
[0015](4)在活塞桿手柄上纏幾圈橡皮筋6，將橡皮筋6另一端纏繞在針孔部位；
[0016](5)在注射器I外部裹一層棉布；
[0017](6)選2節(jié)干電池，接注射器引線7。
[0018]這樣，一個(gè)碘動力人工肌肉的模型就制作好了。
[0019]通電加熱，這個(gè)人工肌肉就伸長;斷電，人工肌肉收縮。如果，斷電后肌肉收縮速度慢，可向外層棉布上噴灑酒精，加速降溫。
[0020]為使碘動力人工肌肉達(dá)到體積纖細(xì)、收縮有力、反應(yīng)迅速的功效，做如下改進(jìn):
[0021](I)注射器和橡皮筋可改為碳納米管材料;活塞腔也可改為雙側(cè)的，即活塞的兩側(cè)都具有碘驅(qū)動能力。
[0022](2)電熱燈絲可改為激光元件，引線為光導(dǎo)纖維；電熱絲也可改為脈沖放電電極，精確控制放熱量。
[0023](3)棉布改為半導(dǎo)體電致冷元件。也可以單獨(dú)使用具有溫差電效應(yīng)的半導(dǎo)體致冷元件，通過改變電流方向來改變其致熱和致冷功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.碘動力人工肌肉，由帶彈簧的活塞或彈性膠囊與驅(qū)動設(shè)施組成，其特征是，所述的驅(qū)動設(shè)施由碘粉與電溫控裝置組成，放置于密閉的活塞內(nèi)或彈性膠囊內(nèi)腔，碘粉受熱升華為蒸氣推動活塞移動或彈性膠囊擴(kuò)張，受冷后碘蒸氣消失，活塞或彈性膠囊恢復(fù)原狀;所述的電溫控裝置由一對電致熱元件和電致冷元件組成，其中電致冷元件的放熱端設(shè)置于活塞或彈性膠囊外壁，電溫控裝置通過引線與外部主控裝置連接，改變電流大小或電流方向控制溫度進(jìn)而控制碘蒸氣壓力。
【文檔編號】B25J9/08GK106002990SQ201610092352
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】王遠(yuǎn)瞻
【申請人】王遠(yuǎn)瞻