增强型气动柔性驱动器形变与驱动特性实验.pdf

２０２４年７月Ｊｕｌ２０２４

第５２卷第１４期Ｖｏｌ５２Ｎｏ１４

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１４００６

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文献引用：苟志攀，耿德旭，刘洪波，等．增强型气动柔性驱动器形变与驱动特性实验［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１４）：３３３９．

Ｃｉｔｅａｓ：ＧＯＵＺｈｉｐａｎ，ＧＥＮＧＤｅｘｕ，ＬＩＵＨｏｎｇｂｏ，ｅｔａｌ．Ｅｎｈａｎｃｅｄｐｎｅｕｍａｔｉｃｆｌｅｘｉｂｌｅａｃｔｕａｔｏｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｃｔｕａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

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ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１４）：３３３９．

增强型气动柔性驱动器形变与驱动特性实验

苟志攀，耿德旭，刘洪波，武广斌，贾鑫

（北华大学机械工程学院，吉林吉林１３２０２１）

摘要：为解决现阶段柔性驱动器负载能力低、变形范围小等问题，设计并制作一种三自由度气动柔性驱动器，分析其

变形机制并通过实验研究增强肌肉对驱动器伸长量、弯曲方向及弯曲角度、驱动力的影响。实验结果表明：通过控制驱动

器人工肌肉内腔气压，驱动器可以产生轴向伸长和空间０°～３６０°任一方向弯曲变形；增强肌肉通压对驱动器变形量和驱动

力有增幅作用，０４ＭＰａ气压下驱动器无增强肌肉时伸长率为４９％，弯曲角度为６８°，轴向驱动力为２７８Ｎ；有增强肌肉时

驱动器伸长率为５４％，弯曲角度为７７５°，轴向驱动力为３００Ｎ。

关键词：柔性驱动器；增强肌肉；轴向伸长；弯曲角度；驱动力

中图分类号：ＴＰ２４１

ＥｎｈａｎｃｅｄＰｎｅｕｍａｔｉｃＦｌｅｘｉｂｌｅＡｃｔｕａｔｏｒＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＡｃｔｕａｔｉｏｎ

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ

ＧＯＵＺｈｉｐａｎ，ＧＥＮＧＤｅｘｕ，ＬＩＵＨｏｎｇｂｏ，ＷＵＧｕａｎｇｂｉｎ，ＪＩＡＸｉｎ

（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＢｅｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｌｉｎＪｉｌｉｎ１３２０２１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｗｌｏａｄｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｓｍａｌｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒａｎｇｅｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅａｃｔｕａｔｏｒｓａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔ

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ｓｔａｇｅ，ａｔｈｒｅｅｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｐｎｅｕｍａｔｉｃｆｌｅｘｉｂｌｅａｃｔｕａｔｏｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｅｄ，ｉｔｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄ

ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍｕｓｃｌｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｎａｃｔｕａｔｏｒｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ，ｂｅｎｄｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｂｅｎｄｉｎｇａｎｇｌｅ，ａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎ⁃

ｔａｌｌｙ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅａｉｒｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｓｉｄｅｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｍｕｓｃｌｅ