1.本实用新型涉及服务机器人技术领域，尤其涉及一种电热伸缩人工肌肉驱动的运动机构。


背景技术：

2.服务机器人是在日常生活环境中和人类接触、并为人类提供各种辅助工作的机器人；随着经济社会不断地发展以及科学技术不断地进步，服务机器人正快速地进入至人们的日常生活中，且未来将有非常广阔的发展空间。
3.随着机器人领域的不断扩展，以及对服务机器人研究不断地深入，人们对安全性好、重量轻的柔性驱动结构的需求也在不断增长。对于采用传统的电机、气缸等驱动结构来驱动机器人进行运作的服务机器人而言，由于电机不够柔顺、气缸太过于笨重，这就造成现有的电机、气缸驱动的服务机器人很难达到人们对服务机器人更理想的预期效果。
4.另外，现有技术中存在一种应用于服务机器人的气动人工肌肉；对于气动人工肌肉而言，其是由外部提供的压缩空气进行驱动，作推拉动作，其过程就像人体的肌肉运动。然而，对于上述气动人工肌肉而言，必须携带一个气泵才能保证正常工作，在实际使用过程中，这样就存在非常不方便的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种电热伸缩人工肌肉驱动的运动机构，该电热伸缩人工肌肉驱动的运动机构设计新颖、使用方便。
6.为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。
7.一种电热伸缩人工肌肉驱动的运动机构，包括有机架，机架包括有水平安装板、与水平安装板相垂直的竖向安装板，竖向安装板装设有两个左右间隔布置且分别前后伸缩动作的电热伸缩肌肉组件，水平安装板于两个电热伸缩肌肉组件的前端侧装设有执行组件；
8.电热伸缩肌肉组件包括有后侧固定套管、前侧活动套管，前侧活动套管位于后侧固定套管的前端侧且前侧活动套管与后侧固定套管间隔布置，后侧固定套管通过锁紧螺丝螺装紧固于竖向安装板，后侧固定套管的芯部开设有朝前开口的后侧套管盲孔，前侧活动套管的芯部开设有朝后开口的前侧套管盲孔；前侧活动套管与后侧固定套管之间装设有伸缩橡胶筒，伸缩橡胶筒的外围包裹有纤维编织网，伸缩橡胶筒的前端部套装并紧固于前侧活动套管的后端部，伸缩橡胶筒的后端部套装并紧固于后侧固定套管的前端部，前侧活动套管的前侧套管盲孔、后侧固定套管的后侧套管盲孔以及伸缩橡胶筒的内腔共同组成用于盛装酒精的酒精盛装腔室；后侧固定套管装设有电热丝，电热丝的前端部伸入至酒精盛装腔室内，电热丝的后端部穿过竖向安装板并延伸至竖向安装板的后端侧；
9.执行组件包括有可相对转动地装设于水平安装板的活动滑轮，活动滑轮的上端部通过锁紧螺丝螺装紧固有执行驱动杆；各电热伸缩肌肉组件的前侧活动套管分别装设有与活动滑轮连接的牵拉绳。
10.其中，所述前侧活动套管包括有呈中空圆管的前侧套管主体，前侧套管主体的前端部螺装有前侧套管端盖，所述前侧套管盲孔由前侧套管主体、前侧套管端盖共同围装而成；
11.所述伸缩橡胶筒的前端部套装并紧固于前侧套管主体的后端部。
12.其中，所述后侧固定套管包括有呈中空圆管的后侧套管主体，后侧套管主体的后端部螺装有后侧套管端盖，所述后侧套管盲孔由后侧套管主体、后侧套管端盖共同围装而成，后侧套管端盖通过锁紧螺丝螺装紧固于所述竖向安装板；
13.所述伸缩橡胶筒的后端部套装并紧固于后侧套管主体的前端部，所述电热丝装设于后侧套管端盖。
14.其中，所述伸缩橡胶筒的前端部外围套装有前侧卡箍，伸缩橡胶筒的前端部通过前侧卡箍紧固于所述前侧套管主体的后端部；
15.伸缩橡胶筒的后端部外围套装有后侧卡箍，伸缩橡胶筒的后端部通过后侧卡箍紧固于所述后侧套管主体的前端部。
16.其中，所述伸缩橡胶筒的前端部与所述前侧套管主体的后端部之间、伸缩橡胶筒的后端部与所述后侧套管主体的前端部之间分别装设有密封圈。
17.其中，各所述电热伸缩肌肉组件的前侧套管端盖分别设置有端盖扣环，所述活动滑轮设置有两个间隔布置的滑轮扣环；
18.其中一滑轮扣环通过牵拉绳与其中一电热伸缩肌肉组件的前侧套管端盖的端盖扣环连接，另一滑轮扣环通过牵拉绳与另一电热伸缩肌肉组件的前侧套管端盖的端盖扣环连接。
19.其中，所述纤维编织网通过胶水粘接固定于所述伸缩橡胶筒外表面；或者，纤维编织网熔接于伸缩橡胶筒外表面。
20.其中，所述活动滑轮与所述水平安装板之间装设有法兰轴，法兰轴的法兰部通过锁紧螺丝螺装紧固于水平安装板；
21.活动滑轮套装于法兰轴的轴部外围，且活动滑轮与法兰轴的轴部之间装设有轴承。
22.其中，所述机架还包括有固定支撑架，所述水平安装板、所述竖向安装板分别通过锁紧螺丝螺装紧固于固定支撑架。
23.本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种电热伸缩人工肌肉驱动的运动机构，其包括有机架，机架包括有水平安装板、与水平安装板相垂直的竖向安装板，竖向安装板装设有两个左右间隔布置且分别前后伸缩动作的电热伸缩肌肉组件，水平安装板于两个电热伸缩肌肉组件的前端侧装设有执行组件；电热伸缩肌肉组件包括有后侧固定套管、前侧活动套管，前侧活动套管位于后侧固定套管的前端侧且前侧活动套管与后侧固定套管间隔布置，后侧固定套管通过锁紧螺丝螺装紧固于竖向安装板，后侧固定套管的芯部开设有朝前开口的后侧套管盲孔，前侧活动套管的芯部开设有朝后开口的前侧套管盲孔；前侧活动套管与后侧固定套管之间装设有伸缩橡胶筒，伸缩橡胶筒的外围包裹有纤维编织网，伸缩橡胶筒的前端部套装并紧固于前侧活动套管的后端部，伸缩橡胶筒的后端部套装并紧固于后侧固定套管的前端部，前侧活动套管的前侧套管盲孔、后侧固定套管的后侧套管盲孔以及伸缩橡胶筒的内腔共同组成用于盛装酒精的酒精盛装腔室；后侧固定套管装设有电
热丝，电热丝的前端部伸入至酒精盛装腔室内，电热丝的后端部穿过竖向安装板并延伸至竖向安装板的后端侧；执行组件包括有可相对转动地装设于水平安装板的活动滑轮，活动滑轮的上端部通过锁紧螺丝螺装紧固有执行驱动杆；各电热伸缩肌肉组件的前侧活动套管分别装设有与活动滑轮连接的牵拉绳。通过上述结构设计，本实用新型具有结构设计新颖、使用方便的优点。
附图说明
24.下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
25.图1为本实用新型的结构示意图。
26.图2为本实用新型另一视角的结构示意图。
27.图3为本实用新型又一视角的结构示意图。
28.图4为本实用新型的电热伸缩肌肉组件的结构示意图。
29.图5为本实用新型的电热伸缩肌肉组件的剖面示意图。
30.图6为本实用新型的执行组件的结构示意图。
31.图7为本实用新型的执行组件的剖面示意图。
32.在图1至图7中包括有 ：
33.1——机架
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11——水平安装板
34.12——竖向安装板
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13——固定支撑架
35.2——电热伸缩肌肉组件
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21——前侧活动套管
36.211——前侧套管盲孔
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212——前侧套管主体
37.213——前侧套管端盖
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22——后侧固定套管
38.221——后侧套管盲孔
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222——后侧套管主体
39.223——后侧套管端盖
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23——伸缩橡胶筒
40.24——酒精盛装腔室
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25——电热丝
41.261——前侧卡箍
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262——后侧卡箍
42.27——密封圈
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28——端盖扣环
43.3——执行组件
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31——活动滑轮
44.311——滑轮扣环
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32——执行驱动杆
45.33——法兰轴
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34——轴承。
具体实施方式
46.下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。
47.如图1至图3所示，一种电热伸缩人工肌肉驱动的运动机构，包括有机架1，机架1包括有水平安装板11、与水平安装板11相垂直的竖向安装板12，竖向安装板12装设有两个左右间隔布置且分别前后伸缩动作的电热伸缩肌肉组件2，水平安装板11于两个电热伸缩肌肉组件2的前端侧装设有执行组件3。优选的，如图1至图3所示，机架1还包括有固定支撑架13，水平安装板11、竖向安装板12分别通过锁紧螺丝螺装紧固于固定支撑架13。
48.进一步的，如图4和图5所示，电热伸缩肌肉组件2包括有后侧固定套管22、前侧活
动套管21，前侧活动套管21位于后侧固定套管22的前端侧且前侧活动套管21与后侧固定套管22间隔布置，后侧固定套管22通过锁紧螺丝螺装紧固于竖向安装板12，后侧固定套管22的芯部开设有朝前开口的后侧套管盲孔221，前侧活动套管21的芯部开设有朝后开口的前侧套管盲孔211；前侧活动套管21与后侧固定套管22之间装设有伸缩橡胶筒23，伸缩橡胶筒23的外围包裹有纤维编织网（图中未示出），伸缩橡胶筒23的前端部套装并紧固于前侧活动套管21的后端部，伸缩橡胶筒23的后端部套装并紧固于后侧固定套管22的前端部，前侧活动套管21的前侧套管盲孔211、后侧固定套管22的后侧套管盲孔221以及伸缩橡胶筒23的内腔共同组成用于盛装酒精的酒精盛装腔室24；后侧固定套管22装设有电热丝25，电热丝25的前端部伸入至酒精盛装腔室24内，电热丝25的后端部穿过竖向安装板12并延伸至竖向安装板12的后端侧。
49.需解释的是，纤维编织网通过胶水粘接固定于伸缩橡胶筒23外表面；或者，纤维编织网熔接于伸缩橡胶筒23外表面。
50.更进一步的，如图6和图7所示，执行组件3包括有可相对转动地装设于水平安装板11的活动滑轮31，活动滑轮31的上端部通过锁紧螺丝螺装紧固有执行驱动杆32；各电热伸缩肌肉组件2的前侧活动套管21分别装设有与活动滑轮31连接的牵拉绳（图中未示出）。
51.需解释的是，如图4和图5所示，前侧活动套管21包括有呈中空圆管的前侧套管主体212，前侧套管主体212的前端部螺装有前侧套管端盖213，前侧套管盲孔211由前侧套管主体212、前侧套管端盖213共同围装而成；伸缩橡胶筒23的前端部套装并紧固于前侧套管主体212的后端部。同样的，如图4和图5所示，后侧固定套管22包括有呈中空圆管的后侧套管主体222，后侧套管主体222的后端部螺装有后侧套管端盖223，后侧套管盲孔221由后侧套管主体222、后侧套管端盖223共同围装而成，后侧套管端盖223通过锁紧螺丝螺装紧固于竖向安装板12；伸缩橡胶筒23的后端部套装并紧固于后侧套管主体222的前端部，电热丝25装设于后侧套管端盖223。
52.对于本实用新型的伸缩橡胶筒23而言，其可以采用以下方式与前侧套管主体212、后侧套管主体222紧固连接，具体的：伸缩橡胶筒23的前端部外围套装有前侧卡箍261，伸缩橡胶筒23的前端部通过前侧卡箍261紧固于前侧套管主体212的后端部；伸缩橡胶筒23的后端部外围套装有后侧卡箍262，伸缩橡胶筒23的后端部通过后侧卡箍262紧固于后侧套管主体222的前端部。其中，为保证前侧套管主体212与伸缩橡胶筒23之间以及后侧套管主体222与伸缩橡胶筒23之间的密封性，本实用新型采用下述密封结构设计，具体的：伸缩橡胶筒23的前端部与前侧套管主体212的后端部之间、伸缩橡胶筒23的后端部与后侧套管主体222的前端部之间分别装设有密封圈27。
53.还有就是，如图1、图2、图3、图5、图6以及图7所示，各电热伸缩肌肉组件2的前侧套管端盖213分别设置有端盖扣环28，活动滑轮31设置有两个间隔布置的滑轮扣环311；其中一滑轮扣环311通过牵拉绳与其中一电热伸缩肌肉组件2的前侧套管端盖213的端盖扣环28连接，另一滑轮扣环311通过牵拉绳与另一电热伸缩肌肉组件2的前侧套管端盖213的端盖扣环28连接。
54.需指出的是，本实用新型配装有与外部电源电性连接的控制器，本实用新型的电热丝25与控制器电性连接；其中，本实用新型的前侧套管盲孔211或者后侧套管盲孔221内可安装温度传感器，温度传感器与控制器电性连接。为便于将酒精倒入至酒精盛装腔室24
内或者将酒精盛装腔室24内的酒精倒出，本实用新型可以采用以下结构设计，具体的：前侧套管主体212开设有与前侧套管盲孔211连通的酒精注入孔；或者，后侧套管主体222开设有与后侧套管盲孔221连通的酒精注入孔。
55.对于本实用新型的活动滑轮31而言，其可以采用以下方式安装于水平安装板11，具体的：活动滑轮31与水平安装板11之间装设有法兰轴33，法兰轴33的法兰部通过锁紧螺丝螺装紧固于水平安装板11；活动滑轮31套装于法兰轴33的轴部外围，且活动滑轮31与法兰轴33的轴部之间装设有轴承34。
56.在本实用新型的电热伸缩肌肉组件2动作过程中，当控制器控制电热丝25通电并通过电热丝25对酒精盛装腔室24内的酒精进行加热时，由于酒精的沸点为78摄氏度，一旦加热到80摄氏度时酒精受热气化，由于纤维编织网的限制作用，酒精气化所产生的膨胀作用力使得伸缩橡胶筒23径向膨胀以及轴向收缩，轴向收缩时前侧活动套管21朝后移动；反之，当酒精盛装腔室24内的酒精冷却时，酒精气体液化，酒精气化所产生的膨胀作用力逐渐消除且伸缩橡胶筒23凭借其本身的复位弹性力而回复到原来位置，在此过程中，前侧活动套管21相对后侧固定套管22朝前移动。
57.需解释的是，在通过电热丝25对酒精盛装腔室24内的酒精进行加热时，本实用新型可以通过温度传感器来对加热温度进行监测。另外，当电热丝25停止加热动作时，酒精盛装腔室24内的酒精可自然冷却，进而使得气化后的酒精进行液化。
58.在本实用新型工作过程中，当左侧的电热伸缩肌肉组件2的前侧活动套管21进行轴向收缩动作时，前侧活动套管21通过牵拉绳拉动活动滑轮31转动；当右侧的电热伸缩肌肉组件2的前侧活动套管21进行轴向收缩动作时，前侧活动套管21通过牵拉绳拉动活动滑轮31反向转动；故而，本实用新型可以通过两个左右间隔布置的电热伸缩肌肉组件2来驱动活动滑轮31反复转动动作，反复转动动作的活动滑轮31带动执行驱动杆32来回摆动。
59.需强调的是，本实用新型无需配置气泵即可实现人工肌肉进行伸缩动作，且本实用新型是通过反复利用酒精来受热气化膨胀，这样可大大节约成本并提高便利性。
60.综合上述情况可知，通过上述结构设计，本实用新型具有结构设计新颖、使用方便的优点。
61.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。