一种电动仿肌肉牵引组织的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用于制造业机器人制造领域、机电技术领域和驱动方式需要直线牵弓I驱动的传动领域，特别是一种电动仿肌肉牵引组织。
【背景技术】
[0002]现有诸多动力机械和机械传动领域主要依靠电动机、发动机或液压马达来直接驱动，特别在许多工厂中的工业机器人都依靠电机来直接驱动。旋转运动作用于机器人的机械臂的关节活动方式很难控制，机器人工作过程中，各种大小不同的关节需使用不同控制信号和控制方式。没有往复牵引并且极易控制的线驱动仿肌肉装置。现有机器人相关研究在改变类人机器人或其它类四肢动物机械的动作时，机电控制不能使用简单的计算机O和I的通断信号控制，实现的动作仿生程度比较低，活动方式动作僵硬，机器手太大也使其灵活性受到限制，很难最终实现与人类近似的全仿真类人机器人。本发明提出的一种电动仿生肌肉牵引组织可以非常好的模仿生物肌肉的运动过程，同时方便的接受计算机的通断信号控制。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种电动仿肌肉牵引组织。其制造方法，其采用了由固定在牵引轴上的牵引绳，在牵引轴的转动下实现双向收缩卷绕，产生双向收缩的直线牵引力，并制造成基础的牵引单元，通过牵引单元集群的方式相互协作组成一种电动仿肌肉牵引组织。它能够起到模仿动物肌肉组织收缩运动的牵引功能，应用于全仿真类人机器人或类其它四肢动物机械领域中，制造出类人机器人或其它类四肢动物，并方便控制各种动作使其更加灵活自如。还可应用于现有机械和传动中需要线驱动牵引的动力装置中，运动的控制通过通断牵引单元的数量就可以很方便的控制运动行程。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种电动仿肌肉牵引组织，由基本牵引单元和牵引绳连接成一种电动仿肌肉牵引组织，牵引单元由电动机、齿轮组、壳体和舒张弹簧构成。在牵引单元壳体内电动机的低扭矩高速旋转，通过变速齿轮组转变成外界所需要的低转速高扭矩，这样电动机所作的功就传导到卷绕轴上，通过固定在卷绕轴上牵引绳索在轴转动过程中实现双向收缩卷绕，把电机的动能转变为两头双向收缩的直线牵引力。牵引绳可以一端固定也可壳体固定在骨骼或基础上。利用牵引绳的卷绕牵引作用，能较好的模仿动物肌肉的牵引运动，实现线驱动仿肌肉牵引。单元两头的舒张弹簧，在电机断电或反向旋转舒张的同时，可防止牵引绳杂乱缠绕打结，在电动机断电或反向旋转放松组织时起到舒张的作用。一个牵引单元的一端与另一个牵引单元的另一端通过牵引绳索相连接，形成长串链结构。每个牵引单元都可以在自身内部牵引力的作用下对自身单元进行拉动并使自身产生牵引位移。通过一定数量的牵引单元连接，由牵引绳索形成的长串链结构叠加在一起，形成一种电动仿肌肉牵引组织。电动机的电源可采用外接电源引线，也可连接在单元内部的电池组和充放电控制电路。通过内部的电路实现无线控制和无线充电功能。
[0005]与现有技术相比，本发明的有益效果是:一种电动仿肌肉牵引组织，由基本牵引单元和牵引绳连接成组织。通过牵引单元壳体内电动机和齿轮组的扭矩变换，由卷绕轴转动，通过固定在主卷绕轴上牵引绳索实现双向收缩卷绕，产生双向收缩的直线牵引力。使多个牵引单元集群相互协作组成一种仿肌肉牵引组织。可方便的应用在类人机器人或其它类四肢动物机械技术领域当中。起到模仿动物肌肉组织伸缩运动的功能，在仿真机器人上方便使用，使类人机器人或类其它四肢动物机械的活动更加灵活和自如。与现有技术相比，填补了现有技术中没有电动仿肌肉牵引的动力装置，本发明可以通过牵引单元的通断方式，方便的增加和减少对外负载的合力，进行千变万化的组合，应用在全仿真机器人中，使得控制程序简化易编程。在线驱动和直线牵引领域可以简单的改变使用牵引单元的数量方便的应用于各种机械牵引中，甚至可以在需要大牵引力的领域应用。在需要分段行程控制的机械和传动领域也可控制牵引单元的通断数量，控制各种不同的行程，方便的实现此领域应用。由于采用单元化的设计理念，在工业生产中便于标准化生产制造，可大幅度降低机器人制造成本，在工业设备的生产制造中也可大幅降低在机械动力牵引中的设计和制造成本。
【附图说明】
[0006]图1是本发明牵引单元处于牵引收缩状态的纵向剖视结构示意图；
图2是本发明牵引单元的横向剖视结构示意图；
图3是本发明牵引单元舒张状态的外观结构示意图；
图4是本发明牵引单元牵引收缩状态的外观结构示意图图5是本发明一定数量的牵引单元连接构成的一种仿肌肉牵引组织的示意图。
【具体实施方式】
[0007]—种电动仿肌肉牵引组织，下面是结合附图对本发明进一步说明。如图1至图5所示，电动机1、齿轮组2、壳体3、电池组模块8和舒张弹簧5构成牵引单元，在牵引单元9壳体3内，有连接齿轮组2和卷绕轴7。牵引绳4由卷绕轴7上的轴孔6穿过卷绕轴7，同时固接在卷绕轴7上。舒张弹簧5固定在壳体3上。电池组模块8与电动机I对称布置在壳体3内部保持重心平衡。当电动机I通电后产生的旋转扭矩，通过齿轮组2改变转速和扭矩，把动能传到给卷绕轴7上，卷绕轴7转动，固接在卷绕轴7上的牵引绳4，在卷绕轴7的转动过程中牵引绳4从两个方向卷绕到卷绕轴，使得牵引绳4两头向内收缩，同时压迫舒张弹簧收缩。对外输出两端向内的双向牵引力。使牵引单元的外型由图3外观变化成图4外观。当电动机I反向旋转时。通过齿轮组2传动，卷绕轴7反向旋转，在此过程中，在舒张弹簧5的反弹拉伸作用下，牵引绳4反向舒张恢复，使牵引单元由图4的牵引收缩状态恢复到初始的舒张状态图3，完成一个动作的周期。电动机I的电源供给可由外接引线接入电源或由电池组模块8供电，电池组模块8使用充电电池采用无线控制和无线充电技术。电源的连接可使用并联也可使用串联，由控制需要决定。
[0008]每个上述牵引单元首、尾连接成串链，即相邻牵引单元通过牵引绳4连接构成仿肌肉牵引串链；由仿肌肉牵引单元构成的仿肌肉牵引串链，相配合交错排列构成一种电动仿肌肉牵引组织，见图5所示是一定数量的牵引单元相互连接的状态。一种电动仿肌肉牵引组织的外表可使用柔韧性好的人造仿生软体材料包覆，使之结构更紧凑，相互不离散。在外覆软体