氣壓肌肉驅動器
人氣(14552)
人工氣壓肌肉驅動器(Pneumatic muscle actuator)是一種學習生物體運動原理，將外界能量轉換而成具有類似人體肌肉特性的柔性驅動器，主要是由彈性橡膠或塑膠，以纖維狀編織成圓柱型，當管內壓力升高，它沿半徑方向膨脹，於是產生圓周方向的張力，在經纖維的力轉換作用，便成為軸向的收縮力。因此，改變橡膠管內的空氣壓力大小，便能調節人工氣壓肌肉的收縮與伸長狀態，可以有效控製雙足機器人快速行走或跑步時的落地腳衝擊問題。
1960年代，美國醫生 Joseph L.Mckibben 發明了模仿真實肌肉運動的氣壓驅動器，就是所謂的McKibben 人工氣壓肌肉致動器。它除了有類似於生物肌肉的運動方式、力的表現，以及外型之外，仍有其他特有的優點，如：
1.結構簡單、易於小型化、製造成本低
2.具柔順性、安全性高
3.動作平滑，無相對摩擦運動件
4.高功率/ 自重比，高功率/體積比，能量轉換效率高
5.可實現多自由度的運動及操作
6.操作過程中不產生熱或其他有害物質
由於以上優點，使在工業界及醫學界等將有極其廣泛的應用前景，吸引許多國家投入發展，英國Shadow公司、美國Imagesco公司、德國Festo公司相繼推出商品化的氣壓肌肉致動器。
最早一代的氣壓肌肉驅動器稱McKibben artificial muscle「１」，屬於線性型，由壓縮到6bar的二氧化碳氣體所驅動。Takuma「２」發展出被動式三自由度氣壓肌肉機器人，其中一隻腳只有一個自由度，藉由行走的慣性而移動，因此動作不靈活。
第三代氣壓肌肉驅動器的兩足機器人Caldwell「３」，共有四個自由度，包括兩個膝關節及髖關節轉動，Gazzani「４」則採用氣壓系統構成行走式輔助之復健機器人，Vanderborght「５」更製造一個高150cm、重33kg的兩足機器人，已接近人類實際大小。
|
|
|
|
