Искусственная мышца

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16027(19) 1)5 В 25 1 18 02 11 0 3 Ло."305ртцПЗ),". 1тъ,.(р, 6 ЛИО,Е.,л ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Белорусский политехнический институт (72) К. В. Плюгачев, В. Е. Мозговой, Р, В. Новичихин и В, В, Павловец(54) ИСКУССТВЕННАЯ МЫШЦА (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в манипуляторах как промышленных роботов, так и автономных исполнительных устройств, а также в автономных транспортных шагающих аппаратах, Целью изобретения является повышение быстродействия. Искусственная мышца содержит эластичную оболочку 1, образующую полость, заполненную электрореологической жидкостью, в которой установлены электроды. В оболочке размещены жесткие перегородки 4, связанные с оболочкой, по периметру которых расположены генераторы 5 механических колебаний. Подачей напряжения на электроды в такт с механическими импульсами генераторов 5, причем так, что движущий импульс приходится на жидкую фазу электрореологической жидкости, а обратный импульс на твердую фазу, осуществляется сжатие или растяжение искусственной мышцы. 3 ил.Формула изобретения 40 45 50 Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в манипуляторах как промышленных роботов, так и автономных исполнительных устройств, а также в автономных автоматических транспортных шагающих аппаратах.Целью изобретения является повышение Оыстродействия. На фиг. 1 показана конструкция искусственной мышцы; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - структурная схема системы управления искусственной мышцы.Искусственная мышца содержит эластичную оболочку 1, образующую полость, заполненную рабочей средой 2, в качестве которой использована электрореологическая жидкость. В рабочей среде 2 установлены электроды 3. Внутри эластичной оболочки 1 размещены жесткие перегородки 4, выполненные, например, в виде колец, закрепленных на эластичной оболочке 1, на которых расположены генераторы 5 механических колебаний. В качестве генераторов механических колебаний могут быть использованы вибровозбудители на основе пьезокерамики, выполненные в виде мономорфной пластины 6 пьезокерамики с электродами 7. Генераторы 5 закрыты защитными колпачками 8. Кроме того, устройство содержит источник 9 постоянного напряжения и два источника переменного напряжения, работающие в противофазе, которые, например, могут быть выполнены в виде генератора 10 электрических сигналов, инвертора 11 и двух усилителей 12 и 13, один из которых соединен с генератором 10 напрямую, а другой через инвертор 11. Источник 9 постоянного напряжения и выходы усилителей 12 и 13 через коммутируюш,ий элемент, например галетный переключатель 14, связаны с электродами 3 и электродами 7.Устройство работает следующим образом, В исходном среднем положении галетного переключателя 14 электроды находятся под постоянным напряжением источника 9, фиксируя в твердом состоянии электрореологическую жидкость, исключая тем самым движения искусственной мышцы, Для сокращения или удлинения мышцы переключатель 14 устанавливается в одно из крайних положений. При этом генератор 10, соединенный с источником 9, вырабатывает импульсы О и 1, поступающие через инвертор 11 на усилитель 12 и на усилитель 13 непосредственно с генератора 10. Импульсы, инвертируемые инвертором 11, поступают через крайние контакты переключателя 14 5 10 15 20 25 30 на электроды 3, находящиеся в электрореологической жидкости. Прямые импульсы поступают через крайние контакты другой секции переключателя 14 на электроды 7 пьезокерамической пластины вибровозбудителя. В одном из двух крайних положений переключателя 14 прямые импульсы с генератора 1 О поступают на электроды 7 вибровозбудителей, расположенных по одной стороне жестких перегородок 4. Обратные импульсы одновременно поступают через другую секцию переключателя 14 нг электроды 3.Таким образом, в момент увеличения нейных размеров пьезокерамической пластины 6 рабочая среда 2 в жидком состоянии и импульс генераторов 5 смещает перегородки 4. В момент уменьшения линейных размеров пластины 6 на электродах 3 появляется напряжение, рабочая среда 2 становится твердой, перегородки 4 не имеют возможности перемсститься в обратном направлении. Таким образом, вибрируя с определенной частотой, генераторы 5 прямыми импульсами перемещают перегородки 4, связанные с эластичной оболочкой 1 сокращая мышцу, обратные импульсы гасятся твердой фазой среды 2. Для перемещения в обратном направлении переключатель 14 переводится в другое крайнее положение, при котором импульсы с генератора 10 электрических сигналов подаются на генераторы 5, расположенные с другой стороны перегородок 4. Обратные импульсы в этот момент через контакты переключателя 14 также подаются на электроды 3. Искусственная мышца, содержащая эластичную оболочку, образующую полость, заполненную рабочей средой, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, она снабжена жесткими перегородками, закрепленными на оболочке, генераторами механических колебаний, установленными на перегородках, электродами, расположенными в полости оболочки, источником постоянного напряжения, двумя источниками переменного напряжения, работающими в противофазе, и коммутирующим элементом, а в качестве рабочей среды использована электрореологчческая жидкость, при этом электроды через коммутирующий элемент связаны с источником постоянного напряжения и с одним из источников переменного напряжения, а генераторы механических колебаний через этот же коммутирующий элемент связаны со вторым источником переменного напряжения.1602742 А-А Составитель Ф.Техред А. КравчукТираж 696 фенова еда ктор аказ 33 Гагарина, 1 О ВНИИПИ Государственного комитета по изоб1 3035, Москва, Ж - 35, Г и 1:Производственно-издательский комбинат П:. МайоровКорректорПодписноеи 5"Открытиямнаб., д. 4 5