技术特征：
1.基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉包括热定型编织管，管状弹性气腔，所述热定型编织管覆盖在管状弹性气腔表面，所述气动人工肌肉由编织管覆盖在管状弹性气腔表面，然后将管状弹性气腔卷绕在芯轴上并加热定型形成热定型编织管，去掉芯轴得到螺旋卷绕型气动人工肌肉。2.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述管状弹性气腔在内部充气后发生径向膨胀，为所述热定型编织管提供径向力，所述热定型编织管具有膨胀各向异性，受膨胀时其直径变大、长度变小；所述热定型编织管的螺旋角随管状弹性腔体的气压增大而增大，螺旋角为热定型后的编织线相互形成的锐角。3.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉的刚度和弹性系数随输入气压增大而增大，气动人工肌肉在发生伸缩形变后，会产生趋向于恢复原长的回复力；具体而言，所述气动人工肌肉处于拉伸状态时，其螺旋角随气压增大而增大，进而气动人工肌肉收缩；当气动人工肌肉处于压缩状态时，其螺旋角随气压增大而减小，从而气动人工肌肉伸长。4.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉既可伸长，也可以收缩，能够输出双向力与位移；其伸长与收缩的最大形变量决定于气动人工肌肉螺旋结构的螺距，螺距减小则最大收缩量增大，最大伸长量减少；螺距增大则最大收缩量减小，最大伸长量增大。5.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉螺旋结构的直径与热定型编织管的直径之比为气动人工肌肉的弹簧指数。6.如权利要求5所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉的弹簧指数为5。7.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述管状弹性气腔采用2.8mm外径与0.9mm壁厚，材料采用ps6600系列5号硅胶。8.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述编织管为初始直径与轴向压缩后的最大直径比为1：3的伸缩式编织软管，编织管的初始内径等于管状弹性气腔外径，使得编织管能够包覆管状弹性气腔，所述编织管的制作材料为尼龙66。9.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，气动人工肌肉末端处的限制机构，用以阻止气动人工肌肉因充气而旋转；肌肉封口尾端与负载之间由两根平行细杆连接，两平行细杆穿过一有两对应孔的固定板，从而限制气压增大后肌肉尾端的旋转。10.如权利要求1所述的基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉，其特征在于，所述气动人工肌肉使用气压泵作为动力源，根据管状弹性气腔内外径与热定型编织管直径大小来选择合适的输入气压，输入气压大于0.04mpa时，气动人工肌肉即可输出线性位移与力；对于不同负载，气动人工肌肉达到最大收缩率或最大伸长率所需的输入气压的范围仅为0.07mpa～0.1mpa。
技术总结
本发明涉及软体机器人的线性驱动技术领域，具体涉及基于编织管的双向线性快响应螺旋卷绕式气动人工肌肉。本发明利用螺旋状编织管的力学性能随内部膨胀而改变的特性来实现力与位移的输出。由于施加负载方向会影响编织管膨胀的方向，因此当负载方向不同时，输出力与位移的方向也不同，从而实现双向驱动。相比于其他气动人工肌肉，本发明中的气动人工肌肉气腔容积更小，充放气速度更快，该气动人工肌肉在保持以往气动人工肌肉高质量比与功率比的同时，降低了驱动气压，提升了收缩率，并具有快响应速度。响应速度。响应速度。
技术研发人员：胡兴好 王健 丁建宁 王一伦 程广贵
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/2/28