CN105380773A - 一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置，它涉及一种运动辅助装置，具体涉及一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置。本发明为了解决现有运动辅助装置结构复杂、重量大、成本高、灵活性差的问题。本发明包括手套、气源、控制电路和五个电磁气阀，手套的五个手指套上分别安装有拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件，拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件均通过相对应的一个电磁气阀与气源连接，每个电磁气阀的信号接收端均与控制电路的信号发射端连接，气源、控制电路和五个电磁气阀组成控制及动力系统。本发明用于辅助人手部运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种运动辅助装置，具体涉及一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置，属于机械领域。
背景技术
在人们的生产生活中仅仅依靠手部自身的力量往往很难完成一些任务。而通过外部装置提供额外的动力辅助就可以使人们轻松、高效、安全的完成本来无法完成的任务。手部在受伤或者术后为阻止关节僵直的发展和需要进行连续被动活动，而外部运动辅助装置可以帮助患者进行连续被动活动，同时防止自身阻止结构在主动运动中造成的疲劳和损伤。外部运动辅助装置在人们的生产中使用可以赋予人更强的抓握能力，从而使生产生活更加轻松高效，同时减少长时间的重复性劳动带来的重复性应力损伤。而现有手部运动辅助装置，大多采用机械结构或者张力绳结构与微型电机结合的方式，所以这些装置往往结构复杂且较为昂贵，也因此极大的制约了相关设备的普及应用。
发明内容
本发明为解决现有运动辅助装置结构复杂、重量大、成本高、灵活性差的问题，进而提出一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括手套、气源、控制电路和五个电磁气阀，手套的五个手指套上分别安装有拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件，拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件均通过相对应的一个电磁气阀与气源连接，每个电磁气阀的信号接收端均与控制电路的信号发射端连接，气源、控制电路和五个电磁气阀组成控制及动力系统。
本发明的有益效果是：1、在本发明中，采用了启动肌肉作为驱动器，使辅助装置简化了手部穿戴设备的结构，减轻了重量，增加了灵活性，降低了成本；2、本发明使用了多根气动肌肉作为驱动器并对其独立控制，使得辅助手套具有更多的活动自由度，提高了手套的工作任务范围和灵活性；3、本发明将驱动结构布置在手掌外侧使使用者在使用时不会因为驱动器占据了手掌内部空间而使活动范围受限，从而更加方便灵活的动作；4、本发明利用成本较低的可伸长气动肌肉作为驱动器实现一种多自由度手部运动辅助装置，从而克服了现有装置结构复杂、重量大、成本高、灵活性差的缺点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明的俯视图，图3a是本发明处于非工作状态的示意图，图3b是本发明除大拇指外其他四个手指处于工作状态的示意图，图3c是本发明仅大拇指处于工作状态的示意图，图3d是本发明五个手指都处于工作状态的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置包括手套1、气源3、控制电路5和五个电磁气阀4，手套1的五个手指套上分别安装有拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件，拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件均通过相对应的一个电磁气阀4与气源3连接，每个电磁气阀4的信号接收端均与控制电路5的信号发射端连接，气源3、控制电路5和五个电磁气阀4组成控制及动力系统2。
本实施方式中气源3为气泵或储气罐等可提供最高五个大气压的工作压强的设备。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置的手套1包括第一控制及动力系统连接件1-1和第二控制及动力系统连接件1-2，所述食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件均与第一控制及动力系统连接件1-1连接，所述拇指气动肌肉组件与第二控制及动力系统连接件1-2连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置，其特征在于：所述食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件均包括第一气动肌肉连接件6、第二气动肌肉连接件7、第三气动肌肉连接件8、第一气动肌肉9、第二气动肌肉10和第三气动肌肉11，第一气动肌肉连接件6、第二气动肌肉连接件7、第三气动肌肉连接件8沿手指的长度方向由手指的端部至手指的根部依次设置，第一气动肌肉9安装在第一气动肌肉连接件6与第二气动肌肉连接件7之间，第二气动肌肉10安装在第二气动肌肉连接件7与第三气动肌肉连接件8之间，第三气动肌肉11安装在第三气动肌肉连接件8与第一控制及动力系统连接件1-1之间；
所述拇指气动肌肉组件包括第四气动肌肉连接件12、第五气动肌肉连接件13、第四气动肌肉14和第五气动肌肉15，第四气动肌肉连接件12、第五气动肌肉连接件13沿手指的长度方向由手指的端部至手指的根部依次设置，第四气动肌肉14安装在第四气动肌肉连接件12与第五气动肌肉连接件13之间，第五气动肌肉15安装在第五气动肌肉连接件13与第二控制及动力系统连接件1-2之间；
所述小指气动肌肉组件包括第六气动肌肉连接件16、第七气动肌肉连接件17、第六气动肌肉18和第七气动肌肉19，第六气动肌肉连接件16、第七气动肌肉连接件17沿手指的长度方向由手指的端部至手指的根部依次设置，第六气动肌肉18安装在第六气动肌肉连接件16与第七气动肌肉连接件17之间，第七气动肌肉19安装在第七气动肌肉连接件17与第一控制及动力系统连接件1-1之间。其它组成及连接关系与具体试实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可伸长气动肌肉是由编制网管、弹性软管材料及端部配件编制而成，编制网管纤维方向与气动肌肉轴向夹角为70°-80°，编制网管套在弹性软管材料外，气动肌肉的一端用端部配件密封，并将编制弯管与弹性软管材料固定在一起，另一端留有进气通道，且与带有连接螺纹的端部配件连接，将编制网管与弹性软管材料固定在一起。。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可伸长气动肌肉的编制网管是聚对苯二甲酸类塑料制作的。
本实施方式的技术效果是：如此设置，编制网管的尺寸及编织密度为使套在弹性套管且紧密贴合时，可保证限位方向与气动肌肉轴向夹角为70°-80°。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可伸长气动肌肉的弹性软管材料是乳胶管或硅胶管制作的，所述弹性软管的外直径为1cm～1.5cm，管壁厚为1mm～2mm。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
Claims (6)
1.一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置，其特征在于：所述一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置包括手套(1)、气源(3)、控制电路(5)和五个电磁气阀(4)，手套(1)的五个手指套上分别安装有拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件，拇指气动肌肉组件、食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件均通过相对应的一个电磁气阀(4)与气源(3)连接，每个电磁气阀(4)的信号接收端均与控制电路(5)的信号发射端连接，气源(3)、控制电路(5)和五个电磁气阀(4)组成控制及动力系统(2)。
2.根据权利要求1所述一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置，其特征在于：手套(1)包括第一控制及动力系统连接件(1-1)和第二控制及动力系统连接件(1-2)，所述食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件和小指气动肌肉组件均与第一控制及动力系统连接件(1-1)连接，所述拇指气动肌肉组件与第二控制及动力系统连接件(1-2)连接。
3.根据权利要求1或2所述一种基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置，其特征在于：所述食指气动肌肉组件、中指气动肌肉组件、无名指气动肌肉组件均包括第一气动肌肉连接件(6)、第二气动肌肉连接件(7)、第三气动肌肉连接件(8)、第一气动肌肉(9)、第二气动肌肉(10)和第三气动肌肉(11)，第一气动肌肉连接件(6)、第二气动肌肉连接件(7)、第三气动肌肉连接件(8)沿手指的长度方向由手指的端部至手指的根部依次设置，第一气动肌肉(9)安装在第一气动肌肉连接件(6)与第二气动肌肉连接件(7)之间，第二气动肌肉(10)安装在第二气动肌肉连接件(7)与第三气动肌肉连接件(8)之间，第三气动肌肉(11)安装在第三气动肌肉连接件(8)与第一控制及动力系统连接件(1-1)之间；
所述拇指气动肌肉组件包括第四气动肌肉连接件(12)、第五气动肌肉连接件(13)、第四气动肌肉(14)和第五气动肌肉(15)，第四气动肌肉连接件(12)、第五气动肌肉连接件(13)沿手指的长度方向由手指的端部至手指的根部依次设置，第四气动肌肉(14)安装在第四气动肌肉连接件(12)与第五气动肌肉连接件(13)之间，第五气动肌肉(15)安装在第五气动肌肉连接件(13)与第二控制及动力系统连接件(1-2)之间；
所述小指气动肌肉组件包括第六气动肌肉连接件(16)、第七气动肌肉连接件(17)、第六气动肌肉(18)和第七气动肌肉(19)，第六气动肌肉连接件(16)、第七气动肌肉连接件(17)沿手指的长度方向由手指的端部至手指的根部依次设置，第六气动肌肉(18)安装在第六气动肌肉连接件(16)与第七气动肌肉连接件(17)之间，第七气动肌肉(19)安装在第七气动肌肉连接件(17)与第一控制及动力系统连接件(1-1)之间。
4.一种权利要求1所述基于可伸长气动肌肉的运动辅助装置使用的气动肌肉，其特征在于：所述一种可伸长气动肌肉是由编制网管、弹性软管材料及端部配件编制而成，编制网管纤维方向与气动肌肉轴向夹角为70°-80°，编制网管套在弹性软管材料外，气动肌肉的一端用端部配件密封，并将编制弯管与弹性软管材料固定在一起，另一端留有进气通道，且与带有连接螺纹的端部配件连接，将编制网管与弹性软管材料固定在一起。
5.根据权利要求4所述一种可伸长气动肌肉，其特征在于：所述编制网管是聚对苯二甲酸类塑料制作的。
6.根据权利要求4所述一种可伸长气动肌肉，其特征在于：所述弹性软管材料是乳胶管或硅胶管制作的，所述弹性软管的外直径为1cm～1.5cm，管壁厚为1mm～2mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160309 |