气动肌腱控制演示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气动肌腱控制演示装置。
【背景技术】
[0002]气动肌腱是一种拉伸驱动器，它可以模仿自然肌腱的运动。气动肌腱具有以下的特点:初始力比同缸径的传统气缸大10倍；即使在重载情况下，动态特性好；无移动机械部件；慢速移动时也无跳动和爬行现象；无需使用位移传感器；密封良好，分隔驱动器内空气和周围空气。在大学物理教学课堂上进行气动肌腱的原理进行讲述时，由于没有相应的演示装置，教师在讲课和演示过程中存在诸多不便，也让学生听得一头雾水，难以理解，起不到良好的教学效果。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、便于操作、易于学生理解气动肌腱工作原理的气动肌腱控制演示装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:气动肌腱控制演示装置，包括支架、气动肌腱、配重块、第一电磁阀、第二电磁阀、控制器、四通管接头、压力传感器和肌电传感器；
[0005]气动肌腱上端设在支架上，配重块连接在气动肌腱下端，四通管接头的第一接口通过第一气管与气动肌腱上端连接，四通管接头的第二接口通过第二气管与压力传感器连接，四通管接头的第三接口通过第三气管与第一电磁阀的出气口连接，四通管接头的第四接口通过第四气管与第二电磁阀的进气口连接，第一电磁阀的进气口连接有高压气源；
[0006]压力传感器连接有依次穿设在第二气管、四通管接头、第一气管的压力传感引导气管，压力传感引导气管的另一端伸入到气动肌腱内；
[0007]控制器分别通过数据信号线与第一电磁阀、第二电磁阀、压力传感器和肌电传感器连接；肌电传感器上连接有弹性环。
[0008]所述气动肌腱包括气囊和易于水平及竖向伸缩的菱形编织网，菱形编织网设在气囊内壁上，气囊上设有与第一气管连接的气嘴，气囊外表面设有柔弹性的外保护层。
[0009]采用上述技术方案，在进行课堂演示时，将弹性环套在上臂，肌电传感器与上臂肌肉接触，弯曲或伸展前臂，上臂肌肉收缩，肌电传感器将上臂肌肉收缩的信号传输给控制器，控制器计算信号对应的气压Pl，并将该气压Pl与压力传感器采集到气动肌腱内部的气压P2对比，若Pl> P2，控制器命令第一电磁阀打开，高压气源通过第一电磁阀向气动肌腱内注入高压气体，气囊膨胀，菱形编织网水平方向增大，垂直方向缩短，气动肌腱产生向上的拉力将配重块向上拉起，若PI〈 P2，控制器命令第二电磁阀打开，气动肌腱通过第二电磁阀向外放气，气囊收缩，菱形编织网水平方向减小，垂直方向伸长，配重块下落，直到Pl=P2，第一电磁阀和第二电磁阀都关闭。气动肌腱只产生拉力不产生推力，同人体肌肉一样。
[0010]本实用新型结构简单、易于操作，演示了气动肌腱只产生拉力不产生推力的工作原理，演示效果显著，具有极强的直观性，大大提高了学生学习的积极性，起到了事半功倍的效果。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2是图1中气动肌腱收缩和膨胀时的示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1和图2所示，本实用新型的气动肌腱控制演示装置，包括支架1、气动肌腱
2、配重块3、第一电磁阀4、第二电磁阀5、控制器6、四通管接头7、压力传感器8和肌电传感器9。
[0014]气动肌腱2上端设在支架I上，配重块3连接在气动肌腱2下端，四通管接头7的第一接口通过第一气管10与气动肌腱2上端连接，四通管接头7的第二接口通过第二气管11与压力传感器8连接，四通管接头7的第三接口通过第三气管12与第一电磁阀4的出气口连接，四通管接头7的第四接口通过第四气管13与第二电磁阀5的进气口连接，第一电磁阀4的进气口连接有高压气源14。
[0015]压力传感器8连接有依次穿设在第二气管11、四通管接头7、第一气管10的压力传感引导气管15，压力传感引导气管15的另一端伸入到气动肌腱2内。
[0016]控制器6分别通过数据信号线与第一电磁阀4、第二电磁阀5、压力传感器8和肌电传感器9连接；肌电传感器9上连接有弹性环16。
[0017]气动肌腱2包括气囊19和易于水平及竖向伸缩的菱形编织网20，菱形编织网20设在气囊19内壁上，气囊19上设有与第一气管10连接的气嘴21，气囊19外表面设有柔弹性的外保护层22。
[0018]在进行课堂演示时，将弹性环16套在上臂17，肌电传感器9与上臂肌肉接触，弯曲或伸展前臂18，上臂肌肉收缩，肌电传感器9将上臂肌肉收缩的信号传输给控制器6，控制器6计算信号对应的气压Pl，并将该气压Pl与压力传感器8采集到气动肌腱2内部的气压P2对比，若Pl> P2，控制器6命令第一电磁阀4打开，高压气源14通过第一电磁阀4向气动肌腱2内注入高压气体，气囊19膨胀，菱形编织网20水平方向增大，垂直方向缩短，气动肌腱2产生向上的拉力将配重块3向上拉起，若Pl〈 P2，控制器6命令第二电磁阀5打开，气动肌腱2通过第二电磁阀5向外放气，气囊19收缩，菱形编织网20水平方向减小，垂直方向伸长，配重块3下落，直到Pl= P2，第一电磁阀4和第二电磁阀5都关闭。气动肌腱2只产生拉力不产生推力，同人体肌肉一样。
[0019]本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.气动肌腱控制演示装置，其特征在于:包括支架、气动肌腱、配重块、第一电磁阀、第二电磁阀、控制器、四通管接头、压力传感器和肌电传感器； 气动肌腱上端设在支架上，配重块连接在气动肌腱下端，四通管接头的第一接口通过第一气管与气动肌腱上端连接，四通管接头的第二接口通过第二气管与压力传感器连接，四通管接头的第三接口通过第三气管与第一电磁阀的出气口连接，四通管接头的第四接口通过第四气管与第二电磁阀的进气口连接，第一电磁阀的进气口连接有高压气源； 压力传感器连接有依次穿设在第二气管、四通管接头、第一气管的压力传感引导气管，压力传感引导气管的另一端伸入到气动肌腱内； 控制器分别通过数据信号线与第一电磁阀、第二电磁阀、压力传感器和肌电传感器连接；肌电传感器上连接有弹性环。2.根据权利要求1所述的气动肌腱控制演示装置，其特征在于:所述气动肌腱包括气囊和易于水平及竖向伸缩的菱形编织网，菱形编织网设在气囊内壁上，气囊上设有与第一气管连接的气嘴，气囊外表面设有柔弹性的外保护层。
【专利摘要】气动肌腱控制演示装置，包括支架、气动肌腱、配重块、第一电磁阀、第二电磁阀、控制器、四通管接头、压力传感器和肌电传感器。本实用新型结构简单、易于操作，演示了气动肌腱只产生拉力不产生推力的工作原理，演示效果显著，具有极强的直观性，大大提高了学生学习的积极性，起到了事半功倍的效果。
【IPC分类】G09B25/02, F16K31/06
【公开号】CN204857041
【申请号】CN201520543014
【发明人】王震虎, 陈帮军, 刘扬
【申请人】黄河科技学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月24日