2.2 总体结构
本文提出了一种充气伸长且弯曲的气动柔性驱动器,如图5所示,由驱动主体、管套以及导气管组成。其驱动主体是一个扁平状的具有弹性的管,材料为聚乳酸聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)复合材料,管两边的厚度不一样,充气后扁管膨胀拉伸。因为扁管的厚度不一样,薄边比厚边膨胀更明显,所以会朝着厚的那一边弯曲。工作时,通过充放气控制回路,从导气管向扁管里充气,实现弯曲驱动。文献综述
图5.气动柔性驱动器
2.3 设计尺寸
扁管:长度=200mm,宽度=25mm,厚度=10mm
管套:大端的长度=5mm,宽度=2mm,厚度=5mm
小端的直径=12mm,长度=5mm
导气管:直径=7mm
2.3 建立模型
通过solidworks三维软件来建立手腕康复驱动器的模型。
2.3.1 驱动主体
驱动主体是不规则的扁管,为了方便之后对其有限元分析并进行参数优化,需要建立多种模型,本文建立以下4种扁管模型。需要注意的是solidworks三维软件里,长度单位设置的是毫米。
扁管1的建模步骤是:(1)画椭圆,尺寸如图6所示;(2)凸台拉伸200mm,如图7所示;(3)在一端面画草图,尺寸如图8所示;(4)切除拉伸198mm,如图9所示;即可得到一边厚度是另一边厚度2倍的扁管,薄边厚度为0.5mm