专利名称：仿肌肉收缩束的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人的驱动装置，是一种仿肌肉收缩的电磁装置。
背景技术：
动物的运动、飞行都是以肌肉收缩为动力的，肌肉是可以用电磁铁来模拟的，但是一般电磁铁的间隙是空气。
空气的导磁率μ1＝μkμ0，其中μ0＝4π·10-7是真空导磁率，μk＝1是空气的相对导磁率。
而铁心的导磁率μ2＝μtμ0，其中μt是铁心的相对导磁率，其数值是几千，μk是μt的几千分之一。所以μ1是μ2的几千分之一。
电磁铁所产生的近似拉力公式为f=(nI)2μ1A(lμ2A+2xμ1A)2=A(nI)2(lμ1μ2+2xμ1)2]]>分母lμ1μ2+2xμ1≥22xlμ2,]]>当lμ1μ2=2xμ1]]>时，即μ1=2xμ2l]]>时，分母最小。
其中nI是安匝数，l是铁心与衔铁的磁路总长，x是铁心与衔铁的间隙，A是磁路的面积，μ1比 实际小的很多，它很小使拉力f急剧变小，所以间隙是空气的电磁铁，拉力很小。
发明内容
如何使μ1与 接近，可以增大μ1＝μkμ0，即增大μk，是个好办法，如何增大μk，把间隙中的空气介质改为磁性液体介质，μk可提高上千倍，使μ1与 接近，因而使拉力f急剧增大，可增大一个数量级。我们把这样的电磁铁叫做磁性液体电磁铁。
把多个磁性液体电磁铁串联起来，就构成了仿肌肉电磁束。串联所用连接件，不用刚性器件，而用有柔性的塑料绳。
本实用新型的具体技术方案在电磁铁的间隙中，放一个充满磁性液体的橡胶薄膜球，橡胶膜最好也含有纳米级磁性物质，使间隙中的空气，变成磁性液体，再把这样多个相同的磁性液体电磁铁，用柔性的塑料绳连成一串，组成仿肌肉收缩束。
有益效果磁性液体电磁铁比一般电磁铁拉力大很多倍，收缩束中每个电磁铁的线圈可以单独控制通电、断电，这样可使收缩束收缩不同长度，比步进电机容易控制，由于电磁铁之间，用有柔性的塑料绳连接，所以收缩束可以弯曲地附着在不同形状的机器人骨骼上，具有肌肉的柔性。
下面用图具体说明。
图1、图2、图3、图4分别是一个磁性液体电磁铁的前视图、左视图、底视图、轴侧图。
图5是仿肌肉收缩束的整体图，图中是三个磁性液体电磁铁串联的，也可以任意多个串联。
图中，1衔铁，2铁心，3线圈，5塑料绳，共有8条，6塑料绳，共有4条，3橡胶薄膜球，共有两个，橡胶薄膜球充满磁性液体，橡胶膜最好也含有纳米级磁性物质，放在两个衔铁与铁心的间隙中，线圈绕在铁心上。
塑料绳5，每个磁极间隙中有四条塑料绳，上端与衔铁粘接，下端与铁心粘接，他们是不能伸长的，它们限制两个橡胶薄膜球3把衔铁与铁心支得太远，只能在衔铁被铁心吸拉的时候弯曲，它们还可以使薄膜球稳定在磁极间隙中而不跑出外边。这里为了稳定，也可以放更多条塑料绳。
两个橡胶薄膜球3充满磁性液体，上下分别紧贴衔铁与铁心，并被压扁一些。在线圈不通电时候，由于弹性，它们把衔铁与铁心支开，在线圈通电的时候，衔铁与铁心间的引力把衔铁与铁心拉近，以至可以相贴，使间隙接近零，橡胶球中的磁性液体几乎全部被压出间隙之外，当断电的时候，橡胶薄膜球因为弹性自然恢复原来形状，又把衔铁与铁心支开。由于磁性液体的作用，电磁铁的拉力增加好多倍，甚至上千倍。
图5中，一个磁性液体电磁铁，与另一个磁性液体电磁铁是通过塑料绳6粘接的，它们是柔性的，只能弯曲，但是不能伸长。
权利要求1.一种仿肌肉收缩装置，其特征是若干个磁性液体电磁铁，用柔性的塑料绳连接成一串，磁性液体电磁铁的间隙是由充满磁性液体的橡胶薄膜球填充的，橡胶膜也可以含有纳米级磁性物质，磁性液体电磁铁的衔铁与铁心之间也是由塑料绳连接的。
专利摘要本实用新型是一种仿肌肉收缩的电磁装置，它是由若干个磁性液体电磁铁，用有柔性的塑料绳连接成一串，磁性液体电磁铁的间隙是由充满磁性液体的橡胶薄膜球填充的，磁性液体电磁铁的衔铁与铁芯之间也是由塑料绳连接的。这种收缩束，是有柔性的，可弯曲的，可以附着在弯曲的机器人骨架上，由于每个磁性液体电磁铁都可以单独控制，所以收缩束可以收缩不同长度，由于电磁铁只是通断，所以比步进电机容易控制，由于电磁铁的间隙是由磁性液体充满，所以磁力较大，是一般电磁铁的很多倍，甚至数百倍。
文档编号B25J11/00GK2685026SQ20032010196
公开日2005年3月16日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者高沛 申请人:高沛