一种伸长型气动肌肉及其动力学建模方法与流程

技术特征：

1.一种伸长型气动肌肉，其特征在于，包括伸缩管、编织网和两个终端接头，其中所述编织网包裹在所述伸缩管的外圈上，所述编织网的长度大于所述伸缩管的长度，两个所述终端接头分别固定连接在所述伸缩管的两端以将所述伸缩管和所述编织网固定连接。

2.根据权利要求1所述的伸长型气动肌肉，其特征在于，所述编织网的交叉角度大于54.7°。

3.根据权利要求1所述的伸长型气动肌肉，其特征在于，所述伸缩管采用橡胶管。

4.一种权利要求1至3任一项所述的伸长型气动肌肉的动力学建模方法，其特征在于，包括：将所述伸长型气动肌肉等效为阻尼单元、弹性单元和推力单元相并联的结构，得到所述伸长型气动肌肉的动力学模型公式；并分别得到所述阻尼单元的阻尼参数、所述弹性单元的弹性参数和所述推力单元的推力参数。

5.根据权利要求4所述的伸长型气动肌肉的动力学建模方法，其特征在于，所述伸长型气动肌肉的动力学模型公式为：

式中，m为负载质量，g为重力加速度，y、分别为所述伸长型气动肌肉末端的伸长位移、速度和加速度，kp、bp、fp分别为弹性参数、阻尼参数和推力参数。

6.根据权利要求5所述的伸长型气动肌肉的动力学建模方法，其特征在于，其中kp、bp、fp分别与充气气压呈线性关系，并满足下式：

式中，p为充气气压，f0、k0、b0和f1、k1、b1均为待定系数。

7.根据权利要求6所述的伸长型气动肌肉的动力学建模方法，其特征在于，所述推力单元的推力参数的计算公式为：

fp＝Sp (3)

其中，径向有效截面积S＝π(d/2)²，d为所述伸缩管的内径。

8.根据权利要求7所述的伸长型气动肌肉的动力学建模方法，其特征在于，其中得到所述弹性单元的弹性参数的方法为：对所述伸长型气动肌肉进行拉伸试验，测试所述伸长型气动肌肉在不同拉伸长度下的拉力，并根据下式计算得到弹性参数：

kp＝fp/(y-y0) (6)

式中，y0为所述伸长型气动肌肉的初始长度，y为其伸长后的长度；

然后根据式(3)计算得到充气气压p，结合式(6)计算得到的弹性参数kp，再通过最小二乘法对kp和p进行拟合得到拟合线，根据该拟合线得到系数k0和k1。

9.根据权利要求6所述的伸长型气动肌肉的动力学建模方法，其特征在于，所述阻尼单元的阻尼参数bp的取值范围0.35～0.55。