一种用于薄膜型人工肌肉偏转性能测试装置

1.本发明涉及凝胶电驱动器领域，具体为一种用于薄膜型人工肌肉偏转性能测试装置。


背景技术：

2.离子型电活性聚合物也被称作为人工肌肉，具有驱动电压低，质量轻，结构简单的特点，在仿生水下机器人、航天工程和医疗设备等领域有广阔的应用前景。通电后的变形量是评价人工肌肉性能的重要指标，但是目前缺乏专用的测量变形量设备。多数研究者仍使用自制的简易测试平台，这样无法完全保证实验条件的一致性，影响实验效果。
3.针对以上问题，本发明提供了一种用于薄膜型人工肌肉偏转性能测试装置，该机构可以通过贴敷电极的自动化夹具为被测人工肌肉供电，通电后由红外位移传感器(6)接收人工肌肉变形的数据，被测人工肌肉与红外位移传感器(6)的位置均可以根据实际情况进行调节。此外自动化夹具的夹紧力可控，可根据不同被测人工肌肉的机械性能进行微调。该装置可以实现薄膜型人工肌肉的自动通电装夹，测量并记录人工肌肉通电后的偏转数据，达到了测试人工肌肉变形性能的目的。该装置解决了简易测试平台实验一致性差的问题，具有可靠性高，精确度高的特点。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种自动化、可靠性高、精确度高的用于薄膜型人工肌肉偏转性能测试装置。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于薄膜型人工肌肉偏转性能测试装置,其特征在于，包括有：位移传感器升降机构(1)、升降机构定位座(2)、测试平台(3)、人工肌肉供电装夹机构(4)、装夹机构滑台(5)、红外位移传感器(6)、滑台水平移动机构(7)；位移传感器升降机构(1)通过升降机构定位座(2)安装在测试平台(3)上；红外位移传感器(6)安装在位移传感器升降机构(1)上；人工肌肉供电装夹机构(4)安装于装夹机构滑台(5)上；装夹机构滑台(5)通过滑块和导轨安装在测试平台(3)上；该装置可以实现薄膜型人工肌肉的自动通电装夹，并且测量并记录人工肌肉通电后的偏转数据。
6.所述的人工肌肉供电装夹机构(4)由铜电极(8)、夹具尼龙垫(9)、人工肌肉夹板(10)、夹具安装座(11)、人工肌肉活动夹板(12)、直线运动模块(13)、夹具支架(14)、传感器定位环(15)、夹板压力传感器(16)组成；夹具尼龙垫(9)上贴附铜电极(8)；人工肌肉夹板(10)与人工肌肉活动夹板(12)上均贴敷夹具尼龙垫(9)；人工肌肉夹板(10)通过销钉与夹具安装座(11)连接，并与夹板压力传感器(16)接触；夹板压力传感器(16)通过传感器定位环(15)安装于夹具安装座(11)上；夹具安装座(11)通过螺钉连接在夹具支架(14)上；该机构能够实现人工肌肉的自动装夹，而且可以反馈夹紧力并进行调节。
7.所述的滑台水平移动机构(7)由定位传感器(17)、同步带滑块(18)、条形安装槽(19)、同步带驱动机构(20)组成；定位传感器(17)使用螺钉固定在条形安装槽(19)上；条形
安装槽(19)固定于测试平台(3)底部；同步带驱动机构(20)上的同步带滑块(18)与装夹机构滑台(5)相连接；该机构可以实现装夹机构滑台(5)的横向移动，用于调节被测人工肌肉的与红外位移传感器(6)的距离。
8.本发明的有益效果：
9.人工肌肉供电装夹机构(4)可以供电并提供可控制的夹紧力。被测人工肌肉以及红外位移传感器(6)的位置都是可以根据实际情况调节的。该装置可以实现薄膜型人工肌肉的自动通电装夹，测量并记录人工肌肉通电后的偏转数据，达到了测试人工肌肉变形性能的目的。该装置解决了简易测试平台实验一致性差的问题，具有可靠性高，精确度高的特点。
附图说明
10.图1是本发明实施例的装配示意图；
11.图2是本发明实施例的人工肌肉供电装夹机构的装配示意图；
12.图3是本发明实施例的滑台水平移动机构的装配示意图；
13.其中1—位移传感器升降机构；2—升降机构定位座；3—测试平台；4—人工肌肉供电装夹机构；5—装夹机构滑台；6—红外位移传感器；7—滑台水平移动机构；8—铜电极；9—夹具尼龙垫；10—人工肌肉夹板；11—夹具安装座；12—人工肌肉活动夹板；13—直线运动模块；14—夹具支架；15—传感器定位环；16—夹板压力传感器；17—定位传感器；18—同步带滑块；19—条形安装槽；20—同步带驱动机构；
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明进行详细的说明。然而应当理解，附图的提供仅为了本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
15.请参阅图1至图3，为本发明的实施例，一种用于薄膜型人工肌肉偏转性能测试装置,其特征在于，包括有：位移传感器升降机构(1)、升降机构定位座(2)、测试平台(3)、人工肌肉供电装夹机构(4)、装夹机构滑台(5)、红外位移传感器(6)、滑台水平移动机构(7)；位移传感器升降机构(1)通过升降机构定位座(2)安装在测试平台(3)上；红外位移传感器(6)安装在位移传感器升降机构(1)上；人工肌肉供电装夹机构(4)安装于装夹机构滑台(5)上；装夹机构滑台(5)通过滑块和导轨安装在测试平台(3)上；该装置可以实现薄膜型人工肌肉的自动通电装夹，并且测量并记录人工肌肉通电后的偏转数据。
16.所述的人工肌肉供电装夹机构(4)由铜电极(8)、夹具尼龙垫(9)、人工肌肉夹板(10)、夹具安装座(11)、人工肌肉活动夹板(12)、直线运动模块(13)、夹具支架(14)、传感器定位环(15)、夹板压力传感器(16)组成；夹具尼龙垫(9)上贴附铜电极(8)；人工肌肉夹板(10)与人工肌肉活动夹板(12)上均贴敷夹具尼龙垫(9)；人工肌肉夹板(10)通过销钉与夹具安装座(11)连接，并与夹板压力传感器(16)接触；夹板压力传感器(16)通过传感器定位环(15)安装于夹具安装座(11)上；夹具安装座(11)通过螺钉连接在夹具支架(14)上；该机构能够实现人工肌肉的自动装夹，而且可以反馈夹紧力并进行调节。
17.所述的滑台水平移动机构(7)由定位传感器(17)、同步带滑块(18)、条形安装槽(19)、同步带驱动机构(20)组成；定位传感器(17)使用螺钉固定在条形安装槽(19)上；条形
安装槽(19)固定于测试平台(3)底部；同步带驱动机构(20)上的同步带滑块(18)与装夹机构滑台(5)相连接；该机构可以实现装夹机构滑台(5)的横向移动，用于调节被测人工肌肉的与红外位移传感器(6)的距离。
18.测试人工肌肉的变形性能之前，可以根据被测样本材料的特点确定夹紧力，之后用人工肌肉供电装夹机构(4)进行装夹。被测人工肌肉与红外位移传感器(6)的距离可以根据传感器型号进行调节。人工肌肉供电装夹机构(4)通电后，红外位移传感器(6)将会记录被测样本的变形情况，数据可以连接到计算机进行读取。
19.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。