Электронно-мышечное устройство Советский патент 1993 года по МПК B25J11/00 

Изобретение относится к мэнипулятор- ным устройствам, точнее к технике создания искусственных (электронных) мышц и обеспечивающих их работу источникам питания.

Известна искусственная мышца, термоэлектрический элемент которой соединен с электрическими контактами, выполненными в виде металлизированных участков, образованных на концах углеводородного волокита .

Из устройства известной искусственной мышцы следует, что она питается электрическим током, однако, параметры источника питания, характер электрического тока из опубликованных данных неизвестны.

Известно устройство для стирки текстильных изделий, содержащее электронную мышцу и генератор как источник ее питания.

Это известное техническое решение можно считать единственным известным электронно-мышечным устройством, в связи с чем оно выбирается заявителем в качестве прототипа.

Известное устройство не раскрывает характера и параметров электрического тока, питающего электронную мышцу, однако, учитывая бытовой характер устройства, можно предполагать, что питающий ток низковольтный.

Недостатком известного устройства является недостаточное быстродействие электронной мышцы, что снижает возможности ее применения.

Целью изобретения является увеличение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в электронно-мышечном устройстве, содержащем электронную мышцу с электрическими контактами и блок ее питания, последний выполнен в виде высоковольтного генератора прямоугольных импульсов с верхними предепами по частоте 30 кГц и по напряжению 300 В.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство.

Электронно-мышечное устройство содержит электронную мышцу 1 с электрическими контактами 2 и блок питания 3,

который выполнен в виде высоковольтного генератора прямоугольных импульсов с верхними пределами по частоте 300 кГц и по напряжению 300 В.

Устройство работает следующим образом.

На вход задающего генератора прямоугольных импульсов блока питания 1 подается сигнал напряжения высокого

логического ТТЛ-уровня, преобразующееся на выходе в высоковольтные прямоугольные импульсы, определенной частотной характеристики, поступающие в электронную мышцу 1.

Основой мышечного волокна является диэлектрический материал, при воздействии на который переменным электрическим полем, появляются диэлектрические потери, при этом часть электрической энергии

переходит в тепловую. Этот процесс характеризуется количественно тангенсом угла диэлектрических потерь. Наиболее выгодным частотным режимом работы с электронной мышцей будет тот, при котором тангенс

диэлектрических потерь будет минимальным.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в повышении быстродействия электронной

мышцы под воздействием питания от высоковольтного генератора прямоугольных импульсов с верхними пределами по частоте 300 кГц и по напряжению 300 В.

Поскольку электронная мышца используется в качестве исполнительного органа в бионике, робототехнике и других подобных устройствах, повышение ее быстродействия, способность сокращаться по меньшей мере на порядок является актуальным и экономически выгодным.

Формула изобретения Электронно-мышечное устройство, содержащее электронную мышцу с электриче- скими контактами и блок ее питания, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия электронной мышцы, блок питания выполнен в виде высоковольтного генератора прямоугольных импульсов с вер- хними пределами по частоте 300 кГц и по напряжению 300 В.

Сущность изобретения: для сокращения электронной мышцы 1 с выхода источника питания 3 на контакты 2 подаются прямоугольные импульсы, вызывающие диэлектрические потери в мышечном волокне, при этом часть от этих потерь преобразуется в тепло. 1 ил.