肌肉的工作原理

一.肌肉的协作关系

人们的动作有的很简单，但更多是复杂的动作。一个简单的动作，往往不是一块肌肉所能完成的，而复杂的体育动作，则在数块或数群肌肉的协调工作下，使环节产生各种各样的运动，或使人体维持某种姿势。根据肌肉在运动中所起的作用，可分为原动肌、主动肌、次动肌(副动肌)、对抗肌、固定肌及中和肌等。

1．原动肌、主动肌和次动肌

直接完成某动作的肌肉叫做原动肌。如肱肌、肱二头肌、肱桡肌和旋前圆肌4块肌肉是屈肘关节的原动肌。其中前两块在原动肌中起主要作用，因此叫主动肌；后两块起次要作用，故叫次动肌(或副动肌)。

2．对抗肌

与原动肌功能相反的肌肉叫对抗肌。如肱三头肌就是屈肘关节肌的对抗肌。当肘关节做伸的动作时，则相反。

3．固定肌

将原动肌定点所附着的骨固定起来的肌肉叫固定肌。如做前臂弯举动作时，肩关节周围的肌肉必须固定肱骨，才能更好地完成这一动作，这时肩关节周围的肌肉就是固定肌。

4．中和肌

有的原动肌具有数种功能，如斜方肌除了可使肩胛骨后缩外，还能使它上回旋。在进行扩胸运动时，只要求肩胛骨后缩，不要求上回旋。这时有另一些肌肉(如菱形肌和胸小肌)参与工作以抵消斜方肌上回旋的作用，使斜方肌充分发挥肩胛骨后缩的功能。这些限制或抵消原动肌发挥其他功能的肌肉就叫做中和肌。

有时两块原动肌都具有多种功能，其中有一种(或两种)功能是共同的，其他则是互相对抗的。如胸大肌可使上臂屈、内收和内旋。背阔肌可使上臂伸、内收和内旋。因此胸大肌和背阔肌在上臂内收和内旋方面为原动肌，这时屈、伸方面的功能则相互限制或抵消，因此互为中和肌。

二.肌肉的工作性质

肌肉工作性质可分为动力性工作和静力性工作两大类。

1．动力性工作

肌纤维紧张持续时间短，收缩和放松不断交替，经常改变拉力角度、方向及骨杠杆的位置，这种工作称为动力性工作。动力性工作分为向心工作(克制工作)和离心工作(退让工作)两种。(1)向心工作

肌肉收缩克服阻力，肌力大于阻力，使运动环节朝肌肉拉力方向运动的工作叫向心工作。如三角肌和冈上肌使肩关节外展的工作性质就是向心工作。

(2)离心工作

肌肉在阻力作用下逐渐被拉长，阻力大于肌力，使运动环节朝肌肉拉力相反方向运动的工作叫做离心工作。如体操下法动作中屈膝缓冲，股四头肌的工作性质就是离心工作。

2．静力性工作

肌纤维紧张持续一段时间，收缩和放松不交替，使运动环节固定、维持一定身体姿势的肌肉工作称为静力性工作。它分为支持工作、加固工作和固定工作三种。

(1)支持工作

肌肉收缩或拉长到一定程度后，长度不再变更，肌拉力矩与阻力矩相等，使运动环节保持一定姿势的工作，这种工作称为支持工作。如双杠直角支撑时，髋关节屈肌和腹肌就是做支持工作。

(2)加固工作

肌肉以一定的紧张防止关节在外力作用下而断离的工作为加固工作。如悬垂动作中，肘关节周围的肌肉是加固工作。又如拔河两队相持时，肘关节周围的肌肉也是做加固工作。

(3)固定工作

肌肉收缩使相邻环节在关节处互相靠紧的工作叫固定工作。如双杠直角支撑时，肘关节周围肌肉的工作就是固定工作。又如站立时，膝关节周围肌肉工作也是固定工作。

三.影响肌肉力量发挥的解剖学因素

1．肌肉生理横断面

横切一块肌肉断面叫解剖横断面。而横切一块肌肉所有肌纤维的断面的总和则叫生理横断面。生理横断面的面积的大小为横切所有肌纤维线段的总和与肌肉平均厚度相乘的积。例如一块半羽肌，平均厚度为0．75厘米，横切所有肌纤维的线段有4条，分别为3厘米、4厘米、3厘米和2厘米，此肌肉的生理横断面的面积则为(3+4+3+2)× 0．75=9平方厘米。据德国生理学家费克(Fick)的研究，人体肌肉每一平方厘米的生理横断面的最大力量为6～10公斤。美国的莫里斯(Morris)研究，人体肌肉每一平方厘米的生理横断面的最大力量，男子为9．2公斤，女子为7．1公斤。肌肉生理横断面愈大，肌肉的绝对力量就愈大。

2．肌肉的初长度

肌肉在收缩之前的长度叫做肌肉初长度。实践证明，肌肉预先稍许拉长或拉长到最大限度时，肌肉收缩所产生的力量都不大，只有肌肉处于适宜(感到便于用力时)的初长度，肌肉收缩才能产生最大的力量。所以在投掷运动中，要做好身体超越器械的动作，以便肌肉更好地发挥力量。有人对小腿三头肌进行过研究，即预先拉长小腿三头肌，使足背屈60°后再进行跖屈，这时小腿三头肌的收缩力量能从384公斤增加到598公斤。

四.多关节肌“主动不足”和“被动不足”

跨过一个关节的肌肉叫做单关节肌，如肱肌。跨过两个或两个以上关节的肌肉叫做多关节肌，如股直肌。多关节肌由于跨过的关节多，工作时会出现多关节肌“主动不足’’和多关节肌“被动不足”。1．多关节肌“主动不足”

多关节肌作为原动肌工作时，其肌力充分作用于一个关节后，就不能再充分作用于其他关节，这种现象叫多关节肌“主动不足”(其实质是肌力不足)。如充分屈指后，再屈腕，则会感到屈指无力(原来握紧的物体有松脱感)，这就是前臂屈肌群发生了多关节肌“主动不足”现象。在体育运动中出现了多关节肌“主动不足”，应注意发展该群肌肉的力量。

2．多关节肌“被动不足”

多关节肌作为对抗肌出现时，已在一个关节处被拉长后，在其他的关节处再不能被拉长的现象，叫多关节肌“被动不足”(其实质是肌肉伸展不足)。如伸膝后再屈髋，即直腿前摆，腿摆得不高，这是由于股后肌群发生了多关节肌“被动不足”。在体育运动中针对容易出现多关节肌“被动不足”肌肉，要注意发展其伸展性，这对提高运动成绩和预防运动。

颈部肌群解剖及其作用

颈部肌群解剖及其作用颈后部肌群分为五层：第一层，最深层颈回旋肌，起于第1颈椎到第7颈椎横突. 止于各椎板上。颈回旋肌上层是颈多裂肌，起于第4到第7 颈椎关节突，止于第1到第3椎骨高度。都受脊神经支配。如图（JH001）（JH002) 图（JH001）

图（JH002）概况：多裂肌和回旋肌是椎骨间深层的小肌肉，存在于脊柱全长。它的制约作用大于运动作用；在较大肌肉使脊柱弯曲时，它们防止个别的椎骨过度弯曲或旋转而脱位。在颈部的回旋肌是不明显的而且不是每一个人都有。多裂肌跨越2－4个椎关节，只旋转一个或两个关节。功能：虽然从理论上讲可使脊柱伸展.侧屈和旋转，实际上它们的功能主要是辅助大的肌肉。这些小肌肉似乎主要参与个别椎骨位置小的调整。第二层，颈半棘肌，头最长肌如图（JH003)，斜角肌如图（JH004) ，肩胛提肌如图（005）

图（JH003) 概况：颈半棘肌和头最长肌在提物和向前倾斜时参与支持头部。因而，它们通常是超负荷使用并常处于紧张状态，并且是头疼主要涉及的肌肉。肌连接： 1.下方，至第1到第6胸椎的横突。 2.上方,颈半棘肌至第2到第5颈椎的棘突;头最长肌恰好至头半棘肌的外侧。功能：头最长肌：1.伸展头部，向同侧屈曲颈（侧屈）。2.当前倾时支撑头部。颈半棘肌：1.伸展头部。2.侧屈颈部。3.使头向对侧旋转。相关部位：1.头最长肌：头侧面带状区域，特别是顳部的前面。2.颈半棘肌：头后面（典型的紧张性头疼）。

图（JH004) 斜角肌：是因为它容易引起疼痛。虽然它们明显的作用是使头向两侧旋转，我们也用其抬高胸廓，而且在反常的呼吸时还作为不适宜的辅助肌。因而，斜角肌承受很大的张力，大部分人都存在这一肌肉问题。胸廓出口这一词用来指由斜角肌和第一肋骨限定的整个区域，或指在浅斜角肌和中斜角肌之间的通路。液动脉（锁骨下动脉）和臂丛在至上臂的途中经过这两个肌肉之间，然后走行于第一肋和锁骨之间。当前斜角肌和中斜角肌紧张时，它们可能在这一区域的某些点受到挤压。有时很难鉴别是斜角肌引起的疼痛还是臂丛受压引起的疼痛。注意：小斜角肌不是在所有的人都能发现，而且经常仅一侧有。虽然她可能有激发点，但很难用手法使其分开，它可以作为前斜角肌的一部分被治疗。前斜角肌，起始点：第2～5颈椎横突。止点：第1肋骨。神经支配：颈神经丛（C1-7,T1) 中斜角肌，起始点：第1～6颈椎横突。止点：第1肋骨。神经支配；同上

人工肌肉

仿生材料电活性聚合物/人工肌肉0的研究进展李晓锋梁松苗李艳芳王永鑫徐坚* (高分子物理与化学国家重点实验室,中国科学院化学研究所,北京100080) 摘要:自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。20世纪中期,人们越来越深刻认识到大自然的启发对于开发新材料和新技术的重要性,从而提出仿生学概念并建立仿生学这一学科。随着研究的发展,仿生学已成为自然科学的一个前沿和焦点。进入21世纪以来,随着机器人开发的不断深入以及人们对智能机械系统的强烈需求,作为机器人和智能机械系统驱动关键的人工肌肉已成为仿生领域的研究重点。电活性聚合物驱动器具有应变高、柔软性好、质轻、无噪声等特点,与肌肉有着极为相似的特性,甚至在一些方面的性能已经超过了肌肉,被公认为是最合适的仿肌肉材料,称之为/人工肌肉0。近二十年来,在电活性聚合物驱动材料方面取得的研究进展使得仿生的/人工肌肉0研究得以飞速发展。关键词:仿生;人工肌肉;电活性聚合物;驱动器引言肌肉是生物学上可收缩的组织,具有信息传递、能量传递、废物排除、能量供给、传动以及自修复功能,一直以来就是研究者开发驱动器灵感的来源,人类很早就致力于仿生物肌肉的/人工肌肉0研发。上世纪50年代,McKibben首次研制了气动驱动器,并发展成为商业上的McKibben驱动器[1] ,但是作为人工肌肉材料,McKibben驱动器体积大,而且受到辅助系统的限制。形状记忆合金也被尝试用作人工肌肉材料[2] ,与同时代的驱动材料相比,具有高能量密度和低比重等特点,但同样存在许多不利因素,如形变不可预知性,响应速度慢以及使用尺寸受限等,这些都制约了其在人工肌肉材料方面的发展。电活性陶瓷是人工肌肉的另一个备选材料,其响应速度较形状记忆合金快,但是脆性大,只能获得小于1%的应变[3] 。由于受材料的限制,人工肌肉的研究一直出于缓慢发展阶段,直到一类新型材料)))电活性聚合物(Electroactivepolymers,EAP)的出现。EAP可以产生的应变比电活性陶瓷大两个数量级,并且较形状记忆合金响应速度快、密度小、回弹力大,另外具有类似生物肌肉的高抗撕裂强度及固有的振动阻尼性能等[4] 。EAP的出现给人工肌肉领域以新的冲击,从上个世纪90年代初开始,基于电活性聚合物材料的人工肌肉驱动器得到快速发展。电活性聚合物驱动材料是指能够在电流、电压或电场作用下产生物理形变的聚合物材料,其显著特征是能够将电能转化为机械能。EAP开发应用可追溯到1880年,伦琴发现一端固定的橡胶条在电场下可以发生长度的改变[5] 。之后在1925年压电聚合物被发现,但由于应变和做功很小,只被用作传感器[6] 。1949年Katchalsky[7]发现胶原质纤维在酸碱溶液中可重复收缩和膨胀,这是聚合物材料的化学响应性首次被发现。1969[8] 年,研究者发现PVDF材料具有较大的压电效应,人们开始把目光投向其它聚合物体系,之后大量具有铁电性质的电活性聚合物材料被开发出来。人工肌肉研究最大的发展发生在最近十几年,应变可以达到380%甚至更大的材料已被研制出[9] 。随着EAP材料研究的不断深入和发展,其巨大的应用前景已呈现在人们面前。EAP 材料可作为人工肢体和人造器官、内窥镜导管、供宇航员和残疾人用的增力外骨架以及制作机器人肌肉,可用于制造尺寸更加细小的器件用于基因工程来操作细胞。利用电活性聚合物可实现设备与器件的小型化,从而推动微电子机械技术的发展。目前国际上研究目标之一是制造/昆虫0机器人,可用于军事、医疗等领域。利用电活性聚合物模仿鱼尾作为推进器,可用于制仿生材料电活性聚合物/人工肌肉0的研究进展李晓锋梁松苗李艳芳王永鑫徐坚* (高分子物理与化学国家重点实验室,中国科学院化学研究所,北京100080) 摘要:自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。20世纪中期,人们越来越深刻认识到大自然的启发对于开发新材料和新技术的重要性,从而提出仿生学概念并建立仿生学这一学科。随着研究的发展,仿生学已成为自然科学的一个前沿和焦点。进入21世纪以来,随着机器人开发的不断深入以及人们对智能机械系统的强烈需求,作为机器人和智能机械系统驱动关键的人工肌肉已成为仿生领域的研究重点。电活性聚合物驱动器具有应变高、柔软性好、质轻、无噪声等特点,与肌肉有着极为相似的特性,甚至在一些方面的性能已经超过了

四肢肌肉神经支配

支配四肢运动的肌肉的节段性神经分布，见下表：骨骼肌斜方肌脊髓节段 C2?4神经丛颈丛神经支配功能副神经外侧支使肩胛骨向脊柱靠拢；上部肌束可上提肩胛骨；下部肌束使肩胛骨下降。副神经肩胛背神经肩胛背神经肩胛上神经肩胛上神经胸长神经胸背神经使肩胛骨向脊柱靠拢并略向上上提肩胛骨上臂外展上臂旋外、后伸使肱骨内收、旋内和后伸；当上肢上举被固定时，可引体向上。胸锁乳突肌菱形肌肩胛提肌冈上肌冈下肌前锯肌

背阔肌C2?3 C 4?5 C 4?5 C5 C5?6 C5?7 C6?8颈丛臂丛胸大肌上部胸大肌下部胸小肌肩胛下肌大圆肌三角肌小圆肌肱二头肌喙肱肌肱肌肱桡肌肱三头肌旋后肌C5?6 C 6?8 C 6?8 C5?6 C5?6 C5?6 C5?6 C5?6

C5?6 C5?6 C 5? 6 C6?8 C 5? 6 臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛

臂丛臂丛臂丛臂丛臂丛外侧胸前神经使肱骨内收、旋内和前屈内侧胸前神经使肱骨内收、旋内和前屈内侧胸前神经肩胛下神经肩胛下神经腋神经腋神经肌皮神经

肌皮神经肌皮神经桡神经桡神经桡神经桡神经桡神经桡神经桡神经桡神经正中神经正中神经正中神经正中神经拉肩胛骨向前下方上臂内收、旋内上臂内收、旋内、后伸上臂外展、前屈、旋内、后伸和旋外上臂旋外、后伸屈肘协助屈臂；当前臂处于旋前位时，能使前臂旋后屈肩及上臂内收屈肘屈肘伸肘、助肩关节后伸及内收桡侧伸腕外展拇指和手伸拇指，助手外展伸腕，伸示指掌指关节及指间关节屈肘，前臂旋前屈肘，屈腕，腕外展屈腕，紧张掌腱膜屈肘，屈腕，屈 2~5 近侧桡（尺）侧腕伸C6?8

【CN109881188A】一种电控型人工肌肉的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910225882.4 (22)申请日 2019.03.25 (71)申请人吉林大学地址 130012 吉林省长春市前进大街2699 号 (72)发明人梁云虹　马愫倩　张云鹏　任雷　 (74)专利代理机构长春市四环专利事务所(普通合伙) 22103 代理人张冉昕 (51)Int.Cl. C23C 18/16(2006.01) C23C 18/18(2006.01) C23C 18/42(2006.01) B25J 9/10(2006.01) (54)发明名称一种电控型人工肌肉的制备方法 (57)摘要本发明公开了一种电控型人工肌肉的制备方法，包括如下步骤：1)前处理过程；2)制备金属电极过程；3)离子交换过程。本发明所提供的电控型人工肌肉的制备方法，利用多次化学镀的方法，在Nafion薄膜表面制备均匀且致密的铂电极，其人工肌肉的性能优异，在8V电压下Nafion 人工肌肉尖端的最大位移量为8. 5mm。权利要求书1页说明书4页附图2页CN 109881188 A 2019.06.14 C N 109881188 A

权　利　要　求　书1/1页CN 109881188 A 1.一种电控型人工肌肉的制备方法，具体步骤如下：一、前处理过程选用杜邦公司生产的Nafion117薄膜(厚度约为190μm)，将其裁剪成长30mm，宽30mm的正方形小片，将Nafion膜浸泡在5wt％的过氧化氢水溶液中4h，然后取出，将Nafion膜在去离子水中煮沸1h；将薄膜取出后浸泡在5wt％的硫酸溶液中4h，然后在去离子水中煮沸1h，经过前处理后，Nafion膜充分地吸水溶胀，呈现柔软的透明状；二、制备金属电极过程采用纯辅助化学镀的方法，在Nafion膜表面通过多次化学镀，制备均匀、致密的铂电极；将已进行前处理的Nafion膜浸泡在0.5wt％的四氨合氯化铂水溶液中24h，使Nafion膜吸收大量的铂氨离子，将Nafion膜浸泡在异丙醇和水的混合溶液中，其中异丙醇和水的体积比为1:3，浸泡足够时间，使Nafion膜充分地吸水溶胀，Nafion膜充分溶胀后，将异丙醇/水混合溶液升温至40℃，在剧烈搅拌下，每隔30min滴加5mL5wt％的硼氢化钠水溶液作为还原剂，共滴加10次，加入还原剂后，Nafion膜表面的铂氨离子会被还原成单质铂，少量多次的还原方法可以使Nafion膜表面的金属铂更加均匀、致密，重复上述步骤2次，在Nafion膜表面形成均匀、致密的铂电极；三、离子交换过程将Nafion薄膜置于80℃的真空干燥箱中进行干燥，除去膜内的水分子；然后将Nafion 膜浸泡在去离子水中充分吸水溶胀，最后将Nafion膜浸泡在饱和的氯化锂水溶液中24h，进行充分的锂离子交换，使Nafion离子交换膜内充分置换入正一价的锂离子。 2.根据权利要求1所述的一种电控型人工肌肉的制备方法，其特征在于：对Nafion人工肌肉样件施加几伏的电压后，样件向阳极一侧弯曲形变。 3.根据权利要求1所述的一种电控型人工肌肉的制备方法，其特征在于：对Nafion人工肌肉样件施加频率分别为0.1Hz、1Hz、10Hz的方波电压时，在±8V电压下Nafion人工肌肉尖端的最大位移量为8.5mm。 2

小脑的功能解剖汇总

写在课前的话协调随意运动其功能主要是维持身体平衡，调节肌张力、小脑是重要的运动调节中枢，可以对小脑疾病的是人体的生命中枢。了解小脑的功能解剖及损伤表现，和管理编程运动，这将有助于诊断有更好的指导意义。今天我们将要学习的即是小脑的功能解剖及损伤表现，我们对患者的救治，挽救更多的生命。一、小脑的位置与端脑枕叶底面有小小脑位居颅后窝，下图是脑正中矢状断面图，脑桥与延髓的背面，。脑幕相隔。小脑在成人大约有150g，占整个脑体积约40% : 小脑所在的位置为颅前窝A. B. 颅后窝 C. 颅中窝 D. 以上均对 B正确答案：解析：小脑位居颅后窝，脑桥与延髓的背面，与端脑枕叶底面有小脑幕相隔。

枕骨大孔疝是怎么形成的？二、小脑的外形在小脑的下面观上，小脑中部比较缩窄，称之为小脑蚓，或者叫小脑蚓部。两侧（一）两侧仍然是小脑的半比较膨大的部分称之为小脑半球。小脑上面观察，小脑上面比较平坦，球。在上面上有一条明显的浅沟，我们称之为原裂，是比较重要的一个脑沟。也就是说，以脑沟为界，前方就是小脑的前叶，后方即是小脑的后叶。在蚓部看中间比较缩窄的这部分，这两个称之为蚓垂，或者比较细窄的这部分正好位于两侧小脑扁桃体之间，蚓垂为蚓椎体。位置比较重要。小脑蚓垂两侧的半球较膨在近枕骨大孔外上方，下面这张图上的是小脑扁桃体。（二）小当颅脑外伤或颅内肿瘤等导致颅内高压时，出的部位则是小脑扁桃体。其位置尤为重要，脑扁桃体可嵌入枕骨大孔，形成小脑扁桃体疝，压迫延髓，导致呼吸循环功能障碍，危及生命。三、小脑的分叶（一）小脑在进化上分成．小脑在进化上分成古小脑、旧小脑和新小脑也就是下图中颜色在小脑形态学上我们称之为绒球小结叶，第一部分发生上比较古老，比较深的部分。包括蚓部的小结，和两侧半球上的绒球。脑小舌的部分也属于古小脑。我们称之为旧加上蚓部的蚓锤和蚓锥体，图中杏黄色的部分，也就是小脑原裂的部分，小脑。旧小脑主要与脊髓发生联系，又称之为脊髓小脑。是随着大脑运包

肌肉的工作原理

肌肉的工作原理一.肌肉的协作关系人们的动作有的很简单，但更多是复杂的动作。一个简单的动作，往往不是一块肌肉所能完成的，而复杂的体育动作，则在数块或数群肌肉的协调工作下，使环节产生各种各样的运动，或使人体维持某种姿势。根据肌肉在运动中所起的作用，可分为原动肌、主动肌、次动肌(副动肌)、对抗肌、固定肌及中和肌等。 1．原动肌、主动肌和次动肌直接完成某动作的肌肉叫做原动肌。如肱肌、肱二头肌、肱桡肌和旋前圆肌4块肌肉是屈肘关节的原动肌。其中前两块在原动肌中起主要作用，因此叫主动肌；后两块起次要作用，故叫次动肌(或副动肌)。 2．对抗肌与原动肌功能相反的肌肉叫对抗肌。如肱三头肌就是屈肘关节肌的对抗肌。当肘关节做伸的动作时，则相反。 3．固定肌将原动肌定点所附着的骨固定起来的肌肉叫固定肌。如做前臂弯举动作时，肩关节周围的肌肉必须固定肱骨，才能更好地完成这一动作，这时肩关节周围的肌肉就是固定肌。 4．中和肌有的原动肌具有数种功能，如斜方肌除了可使肩胛骨后缩外，还能使它上回旋。在进行扩胸运动时，只要求肩胛骨后缩，不要求上回旋。这时有另一些肌肉(如菱形肌和胸小肌)参与工作以抵消斜方肌上回旋的作用，使斜方肌充分发挥肩胛骨后缩的功能。这些限制或抵消原动肌发挥其他功能的肌肉就叫做中和肌。有时两块原动肌都具有多种功能，其中有一种(或两种)功能是共同的，其他则是互相对抗的。如胸大肌可使上臂屈、内收和内旋。背阔肌可使上臂伸、内收和内旋。因此胸大肌和背阔肌在上臂内收和内旋方面为原动肌，这时屈、伸方面的功能则相互限制或抵消，因此互为中和肌。二.肌肉的工作性质肌肉工作性质可分为动力性工作和静力性工作两大类。 1．动力性工作肌纤维紧张持续时间短，收缩和放松不断交替，经常改变拉力角度、方向及骨杠杆的位置，这种工作称为动力性工作。动力性工作分为向心工作(克制工作)和离心工作(退让工作)两种。(1)向心工作肌肉收缩克服阻力，肌力大于阻力，使运动环节朝肌肉拉力方向运动的工作叫向心工作。如三角肌和冈上肌使肩关节外展的工作性质就是向心工作。 (2)离心工作肌肉在阻力作用下逐渐被拉长，阻力大于肌力，使运动环节朝肌肉拉力相反方向运动的工作叫做离心工作。如体操下法动作中屈膝缓冲，股四头肌的工作性质就是离心工作。 2．静力性工作肌纤维紧张持续一段时间，收缩和放松不交替，使运动环节固定、维持一定身体姿势的肌肉工作称为静力性工作。它分为支持工作、加固工作和固定工作三种。 (1)支持工作肌肉收缩或拉长到一定程度后，长度不再变更，肌拉力矩与阻力矩相等，使运动环节保持一定姿势的工作，这种工作称为支持工作。如双杠直角支撑时，髋关节屈肌和腹肌就是做支持工作。

肌肉的本质及其受伤的原理及处理

一、肌肉的构造肌组织的肌细胞呈细丝状，称为肌纤维，其特征是能将化学能转变为机械能，使肌纤维缩短，产生收缩，以保证机体的各种运动。肌肉组织按其形态与功能，可分为平滑肌、骨骼肌与心肌。结构特征：肌细胞呈长圆柱形或梭形，一般称为肌纤维，肌细胞之间排列紧密，细胞之间有少量结缔组织、毛细血管和神经纤维。当肌肉损伤时，可引起出血及神经损伤肌组织的分类如下：骨骼肌(分布在骨骼上) 肌组织心肌(分布在心脏) 平滑肌(分布在内脏和血管壁上) 肌肉在人体内的分布极其广泛，全身肌肉约有500余块，其重量约占体重40％，而四肢肌肉约占肌肉总重量的80％。肌组织的基本特征是收缩和放松。收缩时肌肉缩短，横断面增大，松弛时则相反。由于中枢神经系统持续兴奋使肌肉经常保持持续性的轻微收缩状态，这种状态叫肌紧张，肌紧张可使身体维持一定的姿势。实际上，人在静止时，肌肉仍然处于稍微收缩的状态中。每块肌肉都是由许多肌纤维集合起来组成一个肌束，再由许多小的肌束合并成一个大的肌束，最后由若干个大的肌束合并成整块肌肉。整块肌肉的外围

都由结缔组织薄膜包裹着，称肌外衣，它向肌肉两端的延续部分称为肌腱。肌肉借肌腱附着于骨膜、筋膜和关节囊的表面。肌腱没有收缩能力，但有很大的抵抗力。二、肌肉的辅助结构 1.筋膜筋膜有浅筋膜和深筋膜两种，浅筋膜(皮下筋膜)位于皮肤的深面，是含脂肪成分的一层疏松结缔组织，通常所说的筋膜(或固有筋膜)位于浅筋膜的深层。深筋膜在四肢最发达，包被在每块肌肉的周围，并深入各群肌肉之间，形成肌间隔，最后连于骨膜上。筋膜的作用是分隔肌群中的肌肉，使深层肌肉在工作时具有同等的工作条件。在病理情况下，筋膜能够限制炎症的扩散。 2.腱鞘腱鞘是由两层结缔组织构成的长管，套在肌腱上，两层膜之间有滑液，运动时可减少肌腱和骨之间的摩擦。三、肌肉分类 1.按形状分类以肌肉的外形轮廓可分为长肌、短肌、轮匝肌和阔肌。 2.按肌头数目分类有二头肌、三头肌、四头肌等。每个头各有一个起点，由两个头合成一个肌腹，为二头肌，其余依此类推。四、肌肉的物理特性 1.伸展性与弹性肌肉受外力时长度增加，这种特性叫伸展性。当外力解

Polymer artificial muscles-人工肌肉材料

Published in Materials Today. Copyright Elsevier.

Polymer artificial muscles Tissaphern Mirfakhrai1, John D W Madden1 and Ray H Baughman 2 Abstract The various types of natural muscle are incredible material systems that enable the production of large deformations by repetitive molecular motions. Polymer artificial muscle technologies are being developed that produce similar strains and higher stresses using electrostatic forces, electrostriction, ion insertion and molecular conformational changes. Materials used include elastomers, conducting polymers, ionically conducting polymers and carbon nanotubes. The mechanisms, performance and remaining challenges associated with these technologies are described. Initial applications are being developed. Further work by the materials community should help make these technologies widely applicable in a range of devices where muscle-like motion is desirable. 1.Introduction A variety of polymers have emerged that exhibit substantial deformations in response to applied voltage. These materials reversibly contract and expand in length and volume, which is the primary similarity with muscle. Is there a need for new motors 1, 2? Our most common actuators are combustion engines, electric motors and piezoelectrics. Combustion engines are generally most efficient when operated continuously and are therefore not ideal for applications in which motion is frequently interrupted, such as in valves or walking robots. Electric motors are low in torque to mass compared to muscle making them very bulky for medical, robotic and fluidic applications. Piezoceramics achieve very high power densities but strain is small (0.1 %), making massive mechanical amplification necessary if significant displacements are needed. There is currently no technology that is widely used to replace or simulate muscle, providing a strong motivation for research and development. The performance of the emerging polymer actuators exceeds that of natural muscle in many respects, making them particularly attractive for use anywhere where a muscle-like response is desirable, including in medical devices, prostheses, robotics, toys, bio-mimetic devices and micro/nano-electromechanical systems 1, 2. Commercial application of these materials is at an early stage 3. Challenges remain with many of the technologies, most of which can be overcome via improvements in material properties. In this review we have sought to relate material properties to performance in the hopes of galvanizing the materials community into improving existing materials and inventing new ones. 1Department of Electrical and Computer Engineering and Advanced Materials and Process Engineering Laboratory, The University of British Columbia, 2332 Main Mall, Vancouver BC, Canada V6T 1Z4 2 NanoTech Institute, The University of Texas at Dallas, Richardson, Texas, 75080

基于气动人工肌肉驱动的多关节机械手指动_力学仿真毕业论文

南京工程学院毕业设计说明书(论文) 作者：刘卫学号： 5 系部：机械工程学院专业：机械电子工程题目：基于气动人工肌肉驱动的多关节机械手指动力学仿真指导者：闫华副教授评阅者： 2015 年 5 月南京

毕业设计说明书（论文）中文摘要

毕业设计说明书（论文）外文摘要

目录前言 0 第一章绪论 (1) 课题项目的背景 (1) 气动人工肌肉多关节手指的国内外发展现状 (1) 气动技术的介绍以及发展前景 (3) 论文研究的内容和方法 (5) 第二章多关节手指的结构设计及建模 (6) 气动肌肉的介绍 (6) 气动肌肉的内部结构 (6) 气动机械手指的基本结构 (8) 绘图软件SoildWorks介绍 (8) 整体方案的设计 (8) 手指的关节设计 (9) 因为手指有三个关节，每一个关节又有许多零件，三个手指关节的驱动原理和结构一样，所以这里以滑块简要的介绍手指建模过程。 (14) 灵巧手指的装配和三维模型的导出 (15) 第三章多关节手指的动力学仿真分析 (16) 仿真软件ADAMS和MATLAB简介 (16) 动力学仿真过程介绍 (18) ADAMS参数设置过程 (18) 建立MATLAB控制模型 (27) 动力学仿真结果分析以及结论 (29) 第四章气动肌肉灵巧手指的控制系统设计 (31) 气动肌肉回路原理和设计 (31) 气动回路器件的选择 (32) 灵巧手指的关节控制系统 (34)

控制系统的原理 (34) 控制系统的硬件选择 (35) D/A控制界面的设计和程序的编写 (36) 第五章结论及总结 (41) 参考文献 (42) 致谢 (44)

神奇的人造肌肉EAP

電動機導論神奇人造肌肉_EAP 授課教師：蔡明祺教授

這幾十年來，製造「致動器」actuator，能產生動作的裝置）的工程師，試著尋找和動物肌肉一樣的人工製品。只要藉著神經刺激而使長度改變，肌肉就可以提供足夠的力量來眨眼或是舉起槓鈴。肌肉還具有尺度不變性：其運作機制在不同的尺度下都運作得一樣好，這就是為什麼基本上同樣的肌肉組織可以驅動昆蟲，也能驅動大象。因此，借助於類似肌肉的東西，對於那些難以做出微型電動馬達的驅動裝置，可能會很有用。

以電流驅動聚合物所推動的機器手臂，有朝一日可能和人類比腕力較勁！幾年前，美國加州帕沙第納噴射推進實驗室的資深研究科學家巴科恩（Yoseph Bar-Cohen）等人，為了鼓舞EAP的研究界對這個領域的興趣，便提出一個挑戰：看誰能做出第一個以 EAP驅動的機器手臂，能在一對一的情況下扳倒人類參賽者最有希望成功的或許是位在加州門洛帕克的史丹佛研究所（SRI International），創設一個子公司（暫時命名為「人造肌肉公司」）

藉著新一代改良過的電流驅動聚合物所製作出來的第一個商業產品“機器魚兒”是由位於日本大阪的伊美克斯（Eamex）公司所做出來的

電流驅動聚合物（electro active polymer ，EAP ，也就是通上電流就會產生動作的塑膠），通電後會改變形狀的聚合物可分為兩類：離子式及電子式，它們各有互補的優缺點。Molecules of the water Hydrated positive ion 離子式EAP(Ionic EAP)：運用的是電化學的基本性質，帶電離子的移動或擴散。它們包括離子聚合物凝膠、離子濃度聚合物與金屬混合物、導電聚合物以及奈米碳管等。由於只要幾伏特的電壓就能造成顯著的彎曲，所以它們只需電池就能操作。麻煩之處在於，由於它們通常必須保持潮濕，所以得將它們封在能伸縮的覆套

基于气动人工肌肉驱动的多关节机械手指动力学仿真7968364

毕业设计说明书(论文) 题目：基于气动人工肌肉驱动的多关节机械手指动力学仿真

毕业设计说明书（论文）中文摘要

毕业设计说明书（论文）外文摘要

目录前言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题项目的背景 (2) 1.2气动人工肌肉多关节手指的国内外发展现状 (2) 1.3气动技术的介绍以及发展前景 (4) 1.4论文研究的内容和方法 (6) 第二章多关节手指的结构设计及建模 (7) 2.1 气动肌肉的介绍 (7) 2.1.1 气动肌肉的内部结构 (7) 2.2 气动机械手指的基本结构 (9) 2.2.1 绘图软件SoildWorks介绍 (9) 2.2.2 整体设计方案的设计 (9) 2.2.3 手指的关节设计 (10) 2.2.4手指关节的建模 (13) 2.3 灵巧手指的装配和三维模型的导出 (15) 第三章多关节手指的动力学仿真分析 (16) 3.1仿真软件ADAMS和MATLAB简介 (16) 3.2 动力学仿真过程介绍 (18) 3.2.1 ADAMS参数设置过程 (18) 3.2.2 建立MATLAB控制模型 (27) 3.3 动力学仿真结果分析以及结论 (29) 第四章气动肌肉灵巧手指的控制系统设计 (31) 4.1气动肌肉回路原理和设计 (31) 4.1.1气动回路器件的选择 (32) 4.2灵巧手指的关节控制系统 (34) 4.2.1控制系统的原理 (34)

4.2.2控制系统的硬件选择 (35) 4.3 D/A控制界面的设计和程序的编写 (36) |第五章结论及总结 (41) 参考文献 (42) 致谢 (44)

气动人工肌肉

McKibben气动人工肌肉的测量和建模 Ching-Ping Chou and Blake Hannaford Member, ZEEE 摘要：本文报道了测量和建模McKibben人工肌肉气动执行机构。此装置，首先在1950年开发的，包含扩大管周围编织线。我们通过静态和动态长度张力的测试结果，得出一个线性模型。并将结果与人体的肌肉属性相比较，以评估是否适合人体肌肉仿真。McKibben执行器基于生物学的机器人手臂。一、引言 McKibben气动人工肌肉的研究在1950年和1960年，主要是发达的假肢。他们最近被商业化的日本机器人应用普利司通橡胶公司的J.温特斯博士用来重新设计建造生物力学逼真的骨骼模型。McKibben肌肉包括一个内部膀胱周围由编织网是连接外壳（具有灵活且不可扩展的线程）在两端的接头或一些类似肌腱的结构（图1（a）条）。当膀胱加压，高的高压气体推压其内表面上，并针对外部的外壳，且很容易增加其体积。由于纵向刚度非常高的编织网壳中的线程，执行器缩短根据它的容量的增加和/或，如果它产生张力被耦合到一个机械负载。这种物理配置导致McKibben本的肌肉有可变刚度春天的特性，非线性弹性被动，身体的柔韧性，和很轻的重量比其他种类的人工致动器[9]。之间的关系紧张，长度，速度不同的激活是主要特征从类型区分。人骨骼肌也有其自己的特殊特性：例如，凸状主动张力长度关系[5]，非线性被动拉伸长度的关系，和双曲张力速度关系[11]。每个属性也是一个函数激活电平[14]，[18]，[19]。为了说明的相似性（或不）生物肌肉，三种类型的McKibben肌肉，两个普利司通设计者和博士共同进行了测试。另外，由于气动执行器，实验和建模简单的气动回路都包括在内。在本文中，所有的实验，理论，建模，和模拟分为四个主要部分：准静态和动态拉伸长度的关系;第三节，气动回路;第四节，等距等渗实验和第五节，能源转换和效率估计。第二节：1）一个理想化的静态McKibben的肌肉的物理模型进行分析一个简单的理论方法，2）动态试验机将描述;

气动人工肌肉在仿生机器人中的应用技术技术

气动人工肌肉在仿生机器人中的应用技术（技术）成果简介：气动人工肌肉驱动器具有较强的柔性及仿生性，其高功率/质量比的特点使之在仿人机器人技术领域中具有无可比拟的优势。对气动人工肌肉的静、动态特性深入进行了建模与实验研究，进行了气动人工肌肉驱动的关节特性分析及位置控制研究。分别研制出气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手，以及十四自由度双臂机器人，通过简单的材料制作出性能优异的气动人工肌肉，辅之模糊自适应控制、协调控制等高精度气动伺服控制技术，实现了灵巧手基于数据手套的主从抓持操作、机械臂自动驾驶方向盘等动作。该研究为气动人工肌肉的广泛应用奠定了坚实的理论与工程基础。项目来源：国家自然科学基金项目技术领域：新型驱动器，仿人机器人应用范围：低成本研究性仿人机器人；医疗护理性机器人；家政服务型机器人；空间探索性抓持器。技术特点：以仿人五指灵巧手骨架为核心，气动人工肌肉驱动，柔索传动。由一对肌肉驱动一个手指关节，高响应压电比例阀控制气动人工肌肉的内部压力，从而改变肌肉的收缩长度及输出力，最终控制关节角度的变化。采用模糊PID对单关节进行控制，关节空间的轨迹规划来自人手佩戴的数据手套的反馈信息，由此构成实时主从控制效果。灵巧手的外观具有很好的仿人性，亲和力较强，在主从控制下可以完成各种手势运动及简单的抓持操作。双臂机器人采用对称式结构设计，每个手臂均具有七个自由度，其中肩关节有三个自由度，肘关节有两个自由度，腕关节亦有两个自由度。单臂控制器由带重力补偿器和摩擦力补偿器的模糊自适应PID控制，最大的跟踪误差小于 0.08rad。双臂协调控制，即在双臂控制回路之间插入动态模糊协调控制器，通过对比双臂对应关节的角位移误差大小，按一定模糊规则对各控制量进行补偿。技术创新：1) 低成本气动人工肌肉的研制；2) 十七自由度仿人灵巧手的研制；3）十四自由度双臂机器人的研制；4）基于数据手套的灵巧手主从控制； 5）双臂机器人的协调控制。所在阶段：样机成果知识产权：1）发明专利“一种气动人工肌肉”，公开号CN101306535；2）发明专利“气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手结构”，公开号：CN101045300。

(完整版)最全运动肌肉解剖

人体的主要肌肉 (2009-04-08 21:28:17) 转载标签：分类：考试辅导人体肌肉名称人体的肌肉按部位可分为躯干肌、上肢肌、下肢肌和头颈肌。

?躯干肌躯干肌包括背肌、胸肌、膈肌、腹肌和会阴肌。背肌分为浅、深两层。背浅层肌包括斜方肌、背阔肌、肩胛提肌和菱形肌等。背深层肌分为背长肌和背短肌。背长肌包括竖脊肌和夹肌。背短肌包括横突棘肌、棘间肌和横突间肌（包括半棘肌、回旋肌和多裂肌三部分）。胸肌分为胸上肢肌和胸固有肌。胸上肢肌包括胸大肌、胸小肌、前锯肌等。胸固有肌包括肋间外肌、肋间内肌和胸横肌等。腹肌包括腹前壁的腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌和腹后壁的腰方肌。 ?上肢肌上肢肌包括肩带肌、上臂肌、前臂肌和手肌。

肩带肌起自锁骨和肩胛骨，止于肱骨。包括三角肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌、肩胛下肌和大圆肌。其中，冈上肌、冈下肌、小圆肌和肩胛下肌的肌腱共同构成一种叫做“肌腱袖” （又称“肩袖”）的结构，有加固和保护肩关节的作用上臂肌包绕肱骨周围，分前、后两群。前群（屈肌群）包括肱二头肌、喙肱肌、肱肌。后群（伸肌群）包括肱三头肌和肘肌。前臂肌分化程度较高，多为具有长腱的长肌，分为前后两群，每群又分为浅深两层。前群肌位于前臂前面及内侧，后群肌位于前臂后面及外侧。前群肌的浅层主要有肱桡肌、旋前圆肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌等。后群肌的浅层主要有桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌、尺侧腕伸肌等。 ?下肢肌下肢肌包括盆带肌、大腿肌、小腿肌和足肌。盆带肌分前后两群。前群起自骨盆内面，后群起自骨盆外面。前群（内侧群）有髂腰肌、梨状肌。后群（外侧群）有臀大肌、臀中肌和臀小肌。大腿肌可分为前外侧群、后群和内侧群。前外侧群有股四头肌、缝匠肌、阔筋膜张肌。后群有股二头肌、半腱肌、半膜肌。股二头肌、半腱肌和半膜肌三块肌合在一起称为腘绳肌或股后肌群。内侧群有耻骨肌、长收肌、短收肌、大收肌、股薄肌。小腿肌分前群、后群和外侧群。前群有胫骨前肌、趾长伸肌。后群有小腿三头肌、趾长屈肌、跚长屈肌、胫骨后肌。外侧群有腓骨长肌和腓骨短肌。 ?头颈肌头颈肌中，头肌可分为表情肌和咀嚼肌；颈肌分浅、中、深三群，颈浅肌群有颈阔肌、胸锁乳突肌。我们的肌肉

肌肉工作原理

一.肌肉的协作关系人们的动作有的很简单，但更多是复杂的动作。一个简单的动作，往往不是一块肌肉所能完成的，而复杂的体育动作，则在数块或数群肌肉的协调工作下，使环节产生各种各样的运动，或使人体维持某种姿势。根据肌肉在运动中所起的作用，可分为原动肌、主动肌、次动肌(副动肌)、对抗肌、固定肌及中和肌等。 1．原动肌、主动肌和次动肌直接完成某动作的肌肉叫做原动肌。如肱肌、肱二头肌、肱桡肌和旋前圆肌4块肌肉是屈肘关节的原动肌。其中前两块在原动肌中起主要作用，因此叫主动肌；后两块起次要作用，故叫次动肌(或副动肌)。 2．对抗肌与原动肌功能相反的肌肉叫对抗肌。如肱三头肌就是屈肘关节肌的对抗肌。当肘关节做伸的动作时，则相反。 3．固定肌将原动肌定点所附着的骨固定起来的肌肉叫固定肌。如做前臂弯举动作时，肩关节周围的肌肉必须固定肱骨，才能更好地完成这一动作，这时肩关节周围的肌肉就是固定肌。 4．中和肌有的原动肌具有数种功能，如斜方肌除了可使肩胛骨后缩外，还能使它上回旋。在进行扩胸运动时，只要求肩胛骨后缩，不要求上回旋。这时有另一些肌肉(如菱形肌和胸小肌)参与工作以抵消斜方肌上回旋的作用，使斜方肌充分发挥肩胛骨后缩的功能。这些限制或抵消原动肌发挥其他功能的肌肉就叫做中和肌。有时两块原动肌都具有多种功能，其中有一种(或两种)功能是共同的，其他则是互相对抗的。如胸大肌可使上臂屈、内收和内旋。背阔肌可使上臂伸、内收和内旋。因此胸大肌和背阔肌在上臂内收和内旋方面为原动肌，这时屈、伸方面的功能则相互限制或抵消，因此互为中和肌。二.肌肉的工作性质肌肉工作性质可分为动力性工作和静力性工作两大类。 1．动力性工作

基于人工肌肉的机器人驱动关节设计与研究

文章编号:1002 0446(2008)02 0142 05 基于人工肌肉的机器人驱动关节设计与研究应申舜,秦现生,任振国,冯华山,王战玺 (西北工业大学机电学院,陕西西安 710072) 摘要:提出一种基于人工肌肉的新型驱动关节设计方法,用于提高机器人的驱动性能.通过定义关节结构的笛卡儿坐标系统,建立了反映关节结构参数与工作空间、结构强度、动力学特性之间关系的数学模型.在上述分析的基础上,采用多目标规划算法对驱动关节进行优化设计,并给出相应的设计变量、目标函数、约束条件和求解方法.最后,将该方法应用于某四足机器人髋关节的设计过程.仿真结果表明,基于人工肌肉的新型驱动关节具有良好的强度、灵巧度和承载能力. 关键词:人工肌肉;驱动关节;多目标规划;运动解耦中图分类号: TP 242 文献标识码: A D esi gn and R esearch of Robot Drivi ng Jo i nt Based on ArtificialM uscles Y I N G Shen shun ,Q I N X ian sheng ,RE N Zhen guo ,FE NG H ua shan ,WANG Zhan x i (School ofM echatronics ,N ort hw este rn Pol y te chnical Universit y ,X i an 710072,Ch i na ) Abstract :In orde r to i m prove the dr i v i ng perfo r mance o f ex isti ng robo t ,an artifi c i a l m usc l e based m ethod is proposed to desi gn nove l dr i v i ng joints .F i rstl y ,the Cartesian coordi nate syste m of the jo i nt mechan i s m is defi ned ,and a m athe m atica l m ode l is constructed to express the re lati onshi ps a m ong the struc t ure para m eters ,wo rkspace ,struc t ure i n tensity ,and dy na m ica l fea t ures o f the dr i v i ng j o ints .Based on t hese analyses ,a m ulti ob j ec ti ve prog ramm i ng algor it h m i s then utilized to opti m ize the design o f the driving j o i n ts ,and such re levant facto rs as the design var i ables ,objecti v e f uncti on ,constraint conditi ons and so l u tion m ethod are presented in deta i.l F i nall y ,the proposed m et hod is app lied to the sc i a tic j o i nt desi gn o f a quadruped robot ,and the si m u l a ti on results prov e t he advantages of the a rtific i a l m uscle based dr i v i ng j o i nt i n ter m s o f streng th ,dex terity ,and ca rry i ng capac it y . K eyword s :artific i a lm uscle ;dr i v i ng j o i nt ;mu lti objecti v e prog ra mm i ng ;movem ent decoupli ng 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775186);西北工业大学科技创新基金资助项目(2006CR09);国防基础科研项目(A2720060275).收稿日期:2007-05-06 1 引言(Introduction) 机器人的关节驱动系统是机器人的重要部件之一,仿袋鼠机器人、仿人型跑步机器人等都需要结构紧凑、能提供爆发力的驱动关节.研究表明[1] ,仿人型跑步机器人起跳时腿关节所需力矩约为520N m ,而目前采用稀土永磁技术的L W X 型无刷直流力矩电动机(重14.5kg )只能产生约25N m 的力矩.与电机驱动配套的减速装置、传动装置使得机器人关节结构复杂、效率低,还会引起噪音[1] . 为了获得输出力矩大、结构简单、运动范围大、易于控制的机器人关节,国内外专家和学者纷纷展开研究,并取得了一系列成果.如,文[2]设计了一种新型的三自由度垂直相交运动解耦液压伺服关节,具有较高能量密度,适用于机器人操作臂;文[3]应用交流伺服系统直接驱动技术,设计出高性能的机器人关节一体化驱动系统;文[4]提出形状记忆合金驱动的机器人关节驱动器,采用推挽式结构,有效利用两条相同的S MA 弹簧以产生较大的输出力和动作幅度,对形状合金机器人关节驱动器的控制进行了充分的理论论证;文[5]设计了一种3自由度的关节系统,其结构、强度、运动、工作空间都经过优化,可广泛应用于多冗余空间操作臂、机器人关节等场合;文[6]用一对镍钛形状记忆合金实现水底行走机器人关节的摆动,结构简单有效.可见,机器人驱动关节设计受到广泛重视,基于人工肌肉的关节设计成为研究热点.但是,采用人工肌肉驱动的机器人关节由于结构的限第30卷第2期 2008年3月机器人 ROBO T V o.l 30,N o .2M arch ,2008