外文翻譯--氣動人工肌肉特性的約束影響的實驗研究 中文版.doc

氣動人工肌肉特性的約束影響的實驗研究臧哈，馬艷機電工程學院東北林業(yè)大學哈爾濱，中國孫寧，李秀晨，張?zhí)m機械工程學院佳木斯大學佳木斯，中國摘要氣動人工肌肉（PAM）是一種新的氣動執(zhí)行器。大量的工作已經完成了的原則，理論，實驗建模及應用氣動人工肌肉。研究人員發(fā)現(xiàn)，PAMS具有非線性特性。對發(fā)布的基地非線性特性的相關文獻，彈性，摩擦橡膠和編織和約束環(huán)之間。前者兩個方面已發(fā)表的論文主要研究。然而，研究局限于端氣動人工肌肉仍然是罕見的影響。本研究建立的PAM的靜態(tài)特性實驗系統(tǒng)，和PAM多約束特性進行了測試。通過對實驗結果的分析，得出了影響約束的工作氣動人工肌肉的工作特征。關鍵詞氣動人工肌肉（PAM），約束，靜態(tài)特性，實驗研究引言氣動人工肌肉是一種新型的氣有清潔，重量輕的致動器，低成本，維修方便，結構緊湊，高功率/體積比。出于這個原因，它們被廣泛關注通過理論研究和工應用。氣動肌肉的發(fā)明在20世紀50年代以提供驅動程序假肢和康復機械。然而對于實際問題，如氣動功率存儲，當時的可用性和質量差的閥門技術，氣動人肌肉沒有得到開發(fā)和應用。在1988年，日本式的工程師提出了制造普利司通更大的版本重新設計的氣動人工肌肉稱為人工肌肉為了使機動化雖然軟而強大的器人手臂。他們被稱為軟武器和進行商業(yè)化的服務它也被研究了機器人。人工肌肉，這是簡單的設計，是由橡膠內胎覆蓋與外殼編織根據(jù)螺旋編織。肌肉由兩端封閉一個是空氣的輸入和其他正力附著點。編織纖維由螺旋關于肌肉長軸的角度稱為交織角。當壓力被提供，內管改造，連同徑向運動驅動集織造，交織角的增大軸向編織套管短路它拉的負載端和filamentsproduced張力同時集織造，那么緊張和內部壓力平衡。由于PAM的工作類似動物肌肉的特性，它被稱為氣動執(zhí)行機構氣動人工肌肉12。氣動人工肌肉是一種新型的氣動執(zhí)行器。很多工作了完成了原理，理論，實驗與氣動人工肌肉應用建模。研究人員發(fā)現(xiàn)，PAMS展非線性特征。在文獻34的基礎，非線性相關的彈性特性，與橡膠的摩擦編織和結束約束。前兩個方面在已發(fā)表的論文主要研究。然而，研究在對氣動端約的影響人工肌肉仍然是罕見的。本研究建立的PAM靜態(tài)特性實驗系統(tǒng)，和PAM多約束特性進行了測試。通過對實驗結果的分析，影響氣動人工肌肉的工作條件得到的特征。實驗氣動系統(tǒng)A.實驗裝置這個氣動實驗系統(tǒng)設為了研究壓力的關系，收縮力與不同的約束系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)包含下表中顯示的元素。表1-1組件名稱成分類型組件技術數(shù)據(jù)空氣源福馬莫尼塔功率：11kW最大壓力：0.8MPa儲氣罐：2L電磁閥FESTO-R107電源電壓：DC24V壓力傳感器SMCPSE540AR06電源電壓：直流1224V調壓范圍：0-1mpa精度：0.5%負荷傳感器CZL-3電源電壓：直流1224V負荷范圍：0-50kg精度：0.3脈幅調制國產的初始長度：176mm初始直徑8mm調壓范圍：為0-0.3MPa步進電動機86BYGH450B-113步距角精度：2%步進角：1.8度最大扭矩:6.7Nm導螺SFU1605公稱直徑16mm鉛：5mm額定載荷：7.65kn位移傳感器KTC500lin:0.058R:5.3K電腦LEGEND1+1處理器：PentiumIII450256M內存數(shù)據(jù)收集器WS-USB分辨率：8精度：0.003%FS:1LSB驅動器CW250AC電源電壓：DC1224V經營方式：1/5,1/10,1/25,1/40,1/50,1/100,1/200脈沖發(fā)生器MPTG電源電壓：100250V輸出頻率：69999hz重量國家成分標準2Kg減壓閥IR2020-02G-R記者：最大支持下新聞：0.01-0.8mpa圖1氣動實驗系統(tǒng)進料設備四部分組成步電機，脈沖發(fā)生器，驅動程序和指南。脈沖發(fā)生器的輸出脈沖步進電機驅動器驅動步進電機向前或落后的。該脈沖發(fā)生器可在1/499測量。步進電機轉動一圈的200個步驟。螺桿的鉛5mm/R定位誤（5e-6mm/R）。直直線導軌的實驗系統(tǒng)采用，以良好的精度和穩(wěn)定性。圖1顯示了一個普通的氣動實驗系統(tǒng)。計算機控制的電磁閥可以輸出預定的氣體壓力。當壓縮氣體進入帕姆，合同，并產生一個拉力。氣源通常是一個壓縮機。顯然，試驗應包括一個電磁閥和PAM。首先我們討論了電磁閥門。這是個計算機控制系統(tǒng)輸出預定的氣體壓力在一定的領域，成比例的電壓作為一個電閥的輸入，其數(shù)量可由計算機控制。氣動實驗系統(tǒng)由一個壓力傳感器，力傳感器和位移傳感器。壓力傳感器測量輸出氣體壓力，負荷傳感器測量的輸出負載，養(yǎng)活這些回控制電路。從氣體的出壓力的大小壓縮機應大于最大氣體壓力從電磁閥的輸出。B.肌肉人工肌肉由內橡膠管通過天然橡膠膠乳硫化過程使用如圖2所示。為了減少的影響橡膠彈性，實驗中使用的橡膠很薄。外殼是編織套管（見圖2）。圖2橡膠管、編織套管人造肌肉的組件，如圖3所示，一邊是進氣口，另一端是封閉端。在這個實中，四種類型的約束的數(shù)目環(huán)（0，1，2，4）已經過測試。圖3約束環(huán)氣動人工肌肉三、isometric-load實驗實驗裝置如圖4所示。PAM5的一端安裝緊固到金屬框架。的另一端肌肉是由不同的負載暫停它的鋼絲繩綁。位移傳感器8固定在金屬框架；滑桿連接到的肌肉活動結束，所以一個精確的測量了。從位置數(shù)據(jù)位移傳感器發(fā)送到PC通過A/D轉換器。為肌肉提供動力，空氣壓縮機1可壓縮空氣供應0.8MPa。計算控制電磁閥2輸出預定的氣體壓力。在這個測試，重量4kg和7公斤。壓縮氣進入肌肉，PAM合同重量的同時能夠保持恒拉力。實時數(shù)據(jù)通過傳感器登錄到PC。實驗重復了好幾次在不同的約束。然后我們可以統(tǒng)計分析結果發(fā)現(xiàn)收縮之間的比和不同負荷的肌肉壓力.圖4等長負荷實驗系統(tǒng)原理框圖肌肉的長度是由位移傳感器測量L0是初