CN109623779A - 基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统 - Google Patents

Abstract

一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，包括：气囊驱动执行单元，用于设置于关节处，其包括：气囊主体，柔性材料制成；气囊固定耳，位于气囊主体的两侧位置，将气囊主体固定于关节处；气源驱动系统，与气囊驱动执行单元相连；气囊主体包括：气囊上腔，位于气囊主体的上部，用于贴合关节上部，与关节上部接触面为关节上接触面；气囊下腔，位于气囊主体的下部，用于贴合关节下部，与关节下部接触面为关节下接触面；气囊颈，位于气囊上腔与气囊下腔之间，用于贴合关节处，供气囊上腔与气囊下腔于此处弯折，气囊主体充气或弯折时，气囊上腔与气囊下腔于此处接触，产生气囊上腔接触面和气囊下腔接触面；气囊口，位于气囊主体边缘处。

Description

基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统

技术领域

本公开涉及柔性外骨骼领域，尤其涉及一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统。

背景技术

外骨骼是一种可根据使用者意图提供驱动助力的、形如骨骼的人机协同智能装置。广泛应用于多种场合，具体在军事、工业等领域增强使用者负重等能力，在医疗上辅助行动不便者活动以及残疾人康复训练等。

传统刚性外骨骼体积、质量大，主体使用刚性框架与使用者连接，为使用者提供驱动助力等功用，为了更好的使用效果设备会紧贴使用者身体。但是，刚性体连接在身体上会引起使用者的不适，具体表现为使用时异物感重，会限制多自由度关节的运动，舒适性差。且当与外界发生冲击时可能会造成刚性冲击，即使使用身体能承压的部位作为承压面也会对使用者造成伤害。此外，由于使用刚性关节，使得整体柔顺性差，影响灵活性，在提供冲击缓冲功能方面也会造成阻碍。

因此应用新型的驱动方法，设计一种质量轻、可穿戴且使用时异物感轻、不限制复杂关节自由度的全柔性外骨骼，可以兼具舒适性、灵活性与高驱动性能，并能大幅提升外骨骼使用体验。因为与使用者只有柔性接触，不会造成刚性冲击，保护了使用者的安全，实现关节冲击缓冲功能方便，进一步提升了使用体验。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，以缓解现有技术中外骨骼系统体积、质量大，刚性关节的使用造成整体柔顺性差，舒适性差，连接在身体上时异物感重，不但限制多自由度关节的运动，且在提供冲击缓冲功能方面也会造成阻碍，甚至会造成刚性冲击等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，包括：气囊驱动执行单元1，用于设置于关节处，包括：气囊主体，柔性材料制成；气囊固定耳2，位于所述气囊主体的两侧位置，用于将气囊主体固定于关节处；气源驱动系统，与所述气囊驱动执行单元相连。

在本公开实施例中，所述气囊主体，包括：气囊上腔，位于所述气囊主体的上部，用于贴合关节上部，与关节上部接触面为关节上接触面11；气囊下腔，位于所述气囊主体的下部，用于贴合关节下部，与关节下部接触面为关节下接触面12；气囊颈，位于所述气囊上腔与气囊下腔之间，用于贴合关节处，供所述气囊上腔与气囊下腔于此处弯折，所述气囊主体充气或弯折时，气囊上腔与气囊下腔于此处接触，产生气囊上腔接触面13和气囊下腔接触面14；气囊口10，位于所述气囊主体边缘处。

在本公开实施例中，所述气囊主体的制备材料包括：TPU、PVC或硅胶。

在本公开实施例中，所述气囊固定耳2与气囊主体一体成型制成。

在本公开实施例中，气囊驱动执行单元1，还包括绑带，用于穿过固定耳2把所述气囊驱动执行单元1固定于关节处。

在本公开实施例中，所述气源驱动系统包括：陀螺仪3，附着于关节处，用于实时检测关节处的运动状态；比例调压阀4，通过气管与所述气囊主体的气囊口相连，用于调节气囊主体内气压大小；二位三通电磁阀5，包括供气口、排气口以及工作口，其工作口通过气管与比例调压阀4相连，排气口通过消声器连通大气；空气压缩机6，通过气管与所述二位三通电磁阀5的供气口相连；电动机7，输出轴通过联轴器与空气压缩机6相连；蓄电池8，与所述电动机7相连，向其提供能量；以及控制器9，分别与所述陀螺仪3、比例调压阀4、二位三通电磁阀5以及电动机7相连，用于与所连接部件通讯并发出指令。

在本公开实施例中，所述气囊主体未充气状态下，气囊主体在绑带的固定下与关节处贴合，完全随着关节活动，关节自由度不受限制。

在本公开实施例中，所述气囊主体弯折状态时，通过控制器9改变输入比例调压阀4的信号大小可以改变气囊主体中的气压大小，进而对关节提供驱动力、辅助力或缓冲作用力。

在本公开实施例中，为关节提供作用力时，控制器9给电动机7控制信号，使电动机7转动，从而带动空气压缩机6产生稳定的气压输出；控制器9给二位三通阀5控制信号，使其工作在左位，此时气囊驱动执行单元1的气囊主体膨胀，使气囊上腔接触面13和气囊下腔接触面14向外做功产生推力，通过控制比例调压阀4输入信号大小，调节气囊主体内气压大小即可调节气囊主体对关节作用力大小；在停止工作或需要关节收缩时，控制器9给二位三通电磁阀5控制信号，使其工作在右位，此时气囊驱动执行单元1的气囊主体通过二位三通电磁阀5的排气口进行排气，自身刚度变低变得柔软，对人关节的运动影响降低，关节可以任意活动。

在本公开实施例中，为关节提供作用力时关节所处部位的动态检测是通过附着在关节部的陀螺仪3进行检测，再由控制器9控制比例调压阀4产生不同的气压。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)能提供舒适灵活的穿戴效果；

(2)执行元件主体为气囊，质量轻，体积小，可穿戴性好，可以分布布置在多个关节；

(3)采用柔性材料制造以及气动驱动的方法，保证了自身的高柔顺性，使得外骨骼不工作时不影响穿戴者的关节自由度，异物感轻，使用灵活。

(4)驱动简单，只需一个气压提供装置即可驱动多个气囊为关节驱动助力缓冲，系统实现简单；

(5)利用气囊充气膨胀后自身接触面产生的推力对关节产生扭矩，可根据安装关节调节气压大小即可调节扭矩大小，适合于任何需要支撑的关节，例如膝关节，踝关节，肘关节肩关节等；

(6)可具体按照应用场合实现例如腿部行走助力、人体下落等过程中对膝关节踝关节的冲击缓冲、射击缓冲稳定的作用，保护了人体关节的健康。

(7)不会造成任何刚性冲击保护使用者安全且具有高的驱动效能。

附图说明

图1为本公开实施例基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统的结构原理图。

图2为本公开实施例基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统中的气囊驱动执行单元结构示意图。

图3为本公开实施例基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统中的气囊驱动执行单元利用绑带固定于膝关节安装示意图。

图4为本公开实施例基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统安装在人体膝关节以及踝关节时助力跑步的示意图。

图5为本公开实施例基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统驱动原理图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1-气囊驱动执行单元；2-气囊固定耳；3-陀螺仪；4-比例调压阀；

5-二位三通换向阀；6-空气压缩机；7-电动机；8-蓄电池；

9-控制器；10-气囊口；11-关节上接触面；12-关节下接触面；

13-气囊上腔接触面；14-气囊下腔接触面。

具体实施方式

本公开提供了一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统提升了使用体验，实现关节驱动、助力、缓冲的功能并能提供舒适灵活的穿戴效果，相比于传统外骨骼具有体积小，重量轻，柔软贴合身体，使用时异物感轻，柔顺性强不影响使用者复杂关节自由度与身体灵活性，不会造成任何刚性冲击保护使用者安全且具有高的驱动效能的优势。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，图1为所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统的结构原理图，图2为基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统中的气囊驱动执行单元结构示意图，结合图1和图2所示，所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，包括：

气囊驱动执行单元1，包括：

气囊主体，柔性材料制成，包括：

气囊上腔，位于所述气囊主体的上部，用于贴合关节上部，与关节上部接触面为关节上接触面11；

气囊下腔，位于所述气囊主体的下部，用于贴合关节下部，与关节下部接触面为关节下接触面12；

气囊颈，位于所述气囊上腔与气囊下腔之间，用于贴合关节处，供所述气囊上腔与气囊下腔于此处弯折，所述气囊主体充气或弯折时，气囊上腔与气囊下腔于此处接触，产生气囊上腔接触面13和气囊下腔接触面14；

气囊口10，位于所述气囊主体边缘处；

气囊固定耳2，位于所述气囊主体的两侧位置，用于将气囊主体固定于关节处；

所述气囊固定耳2，包括：气囊上腔固定耳、气囊下腔固定耳以及气囊颈固定耳。

所述气囊固定耳2、气囊口与所述气囊主体优选为一体成型制成，也可以后期通过粘结、缝合等方式连接而成。

在气囊主体未充气状态下，气囊主体在绑带的固定下与关节贴合，完全随着关节活动，关节自由度不受限制；在对气囊主体充气后，气囊上腔与气囊下腔之间产生接触面，进而相互作用对外做功，由于气囊上腔和气囊下腔分别与关节上端和下端连接，因此将会对关节施加驱动力作用，从而对关节实现驱动助力作用。确保在使用过程中可以柔软贴合人体表面，不充气时不限制关节任意自由度；

所述气囊固定耳侧面设有通孔，可以供绑带穿过后将气囊主体固定于关节部。

所述气囊口位于气囊主体边缘处不与关节运动与自身弯折产生干涉的位置，其通孔可根据所需流量设计。

气源驱动系统，与所述气囊驱动执行单元相连。

所述气源驱动系统包括：

陀螺仪3，附着于关节处，用于实时检测关节处的运动状态；

比例调压阀4，通过气管与所述气囊主体的气囊口相连，用于调节气囊主体内气压大小；

二位三通电磁阀5，包括供气口、排气口以及工作口，其工作口通过气管与比例调压阀4相连，排气口通过消声器连通大气；

空气压缩机6，通过气管与所述二位三通电磁阀5的供气口相连；

电动机7，输出轴通过联轴器与空气压缩机6相连；

蓄电池8，与所电动机7相连，向其提供能量；

控制器9，分别与所述陀螺仪3、比例调压阀4、二位三通电磁阀5以及电动机7相连，用于与所连接部件通讯并发出指令。

在本公开实施例中，图2为基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统中的气囊驱动执行单元结构示意图，气体通过气管10进入腔内，通过固定耳2与绑带和关节相连，与关节接触面为关节上下腔接触面11、12，充气时气囊主体在气囊上、下腔接触面13、14处产生接触面，并通过11、12向外做功。

在本公开实施例中，图3为基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统中的气囊驱动执行单元利用绑带固定于膝关节安装示意图，其中绑带示意为尼龙搭扣反扣扎带，扎带穿过两侧气囊固定耳2穿过塑料扣反扣固定于膝关节、大腿、及小腿适当位置，使得气囊主体关于膝关节对称布置，内侧完全贴合于腿部，未充气时则可跟随膝关节任意变形，佩戴舒适。充气时则可对大腿小腿接触位置施加力作用，起主动驱动作用。

在本公开实施例中，图4为基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统安装在人体膝关节以及踝关节时助力跑步的示意图，其中每个气囊省略了两根固定绑带。其中膝关节与踝关节利用绑带固定气囊驱动执行单元在关节内侧，气囊上腔固定于大腿，气囊颈固定于膝关节，气囊下腔固定于小腿(因气源驱动系统布置与图1相同，故未画出)。

在本公开实施例中，图5为基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统驱动原理图，以膝关节为例：由于材料选定气囊主体抗拉强度高，性质柔软，例如TPU材质，充气或未充气时侧视图形状基本不变；

在本实施例中，图5a为气囊主体未充气或充气时气囊主体未弯折状态示意图，如图4中后腿膝关节状态时；未充气时，其内部气压与外部相同，故即使产生接触面也无力的作用，其可跟随后腿膝关节收缩而收缩，此时为被动状态，佩戴异物感轻；充气未弯折时，其在自身产生了气囊上腔接触面13和气囊下腔接触面14，通过气囊上腔与气囊下腔之间的上下作用力，在未弯折的自然状态即可通过关节上接触面11、关节下接触面12对膝关节处产生支撑作用。

在本实施例中，图5b为气囊主体未充气或充气时气囊主体弯折状态示意图，如图4中前腿膝关节所示状态。此状态下通过控制器9改变输入比例调压阀4的信号大小可以改变气囊主体中的气压大小，根据所需状态调节气压大小，可以起到主动驱动状态、辅助助力状态、缓冲状态；

为关节提供助力时，控制器9给电动机7控制信号，使电动机7以一定速度转动，从而带动空气压缩机6产生稳定的气压输出，如图4右框所示，在为膝关节踝关节提供助力的过程中，控制器9给二位三通阀5控制信号，使其工作在左位(供气口工作)，此时气囊驱动执行单元1在空气压缩机6的作用下膨胀，使气囊上腔接触面13和气囊下腔接触面14向外做功产生推力，通过控制比例调压阀输入信号大小，调节气囊主体内气压大小即可调节气囊主体对关节作用力大小。为了实现对关节(膝关节、踝关节或其它关节部位)的助力作用，需要得知膝关节与踝关节的扭矩随着步态的变换曲线，将此曲线等比例缩小一定倍数，即可实现对关节的助力作用。其中不同步态检测是通过附着在腿部的陀螺仪3进行检测，由控制器9产生气压变换曲线，通过控制比例调压阀4产生不同的气压针对人不同的活动产生对应的助力策略；在停止工作或需要关节收缩时，控制器9给二位三通电磁阀5控制信号，使其工作在右位(排气口工作)，此时气囊驱动执行单元1的气囊主体通过二位三通电磁阀5的排气口进行排气，自身刚度变低变得柔软，状态变为图5a所示，对人关节的运动影响降低或可忽略，关节可以任意活动。

为关节提供驱动力时，与提供助力作用基本类似，需要注意的是产生的力需要比关节力大，即可主动带动关节运动。

为关节提供缓冲作用力时，诸如人体从高处下落等过程中，控制器9通过附着于大小腿的陀螺仪3检测下落中的关节运动状态通过给定比例调压阀4控制信号，改变驱动力大小即可抵消部分膝关节所受冲击，从而达到缓冲和保护的作用。由于气囊驱动执行单元1本身无任何刚性原件与人体相连，缓冲作用由自身柔顺性以及气压的柔顺性提供，效果优良。相关的驱动力变化曲线可为一次曲线等。

此外，不限于本文描述，外骨骼还可用于上肢助力缓冲等，例如持枪辅助，将气囊驱动装置置于肩关节下，即可对抬臂姿势进行辅助，减轻持枪时的肩关节受力。在肘关节安装气囊主体，在射击时的后坐力可以分散到身体的支撑部位，增加了射击的稳定性。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统提升了使用体验，实现关节驱动、助力、缓冲的功能并能提供舒适灵活的穿戴效果，相比于传统外骨骼具有体积小，重量轻，柔软贴合身体，使用时异物感轻，柔顺性强不影响使用者复杂关节自由度与身体灵活性，不会造成任何刚性冲击保护使用者安全且具有高的驱动效能的优势。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，包括：

气囊驱动执行单元(1)，用于设置于关节处，包括：

气囊主体，柔性材料制成；

气囊固定耳(2)，位于所述气囊主体的两侧位置，用于将气囊主体固定于关节处；

气源驱动系统，与所述气囊驱动执行单元相连。

2.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述气囊主体，包括：

气囊上腔，位于所述气囊主体的上部，用于贴合关节上部，与关节上部接触面为关节上接触面(11)；

气囊下腔，位于所述气囊主体的下部，用于贴合关节下部，与关节下部接触面为关节下接触面(12)；

气囊颈，位于所述气囊上腔与气囊下腔之间，用于贴合关节处，供所述气囊上腔与气囊下腔于此处弯折，所述气囊主体充气或弯折时，气囊上腔与气囊下腔于此处接触，产生气囊上腔接触面(13)和气囊下腔接触面(14)；

气囊口(10)，位于所述气囊主体边缘处。

3.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述气囊主体的制备材料包括：TPU、PVC或硅胶。

4.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述气囊固定耳(2)与气囊主体一体成型制成。

5.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述气囊驱动执行单元(1)，还包括绑带，用于穿过固定耳(2)把所述气囊驱动执行单元(1)固定于关节处。

6.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述气源驱动系统包括：

陀螺仪(3)，附着于关节处，用于实时检测关节处的运动状态；

比例调压阀(4)，通过气管与所述气囊主体的气囊口相连，用于调节气囊主体内气压大小；

二位三通电磁阀(5)，包括供气口、排气口以及工作口，其工作口通过气管与比例调压阀(4)相连，排气口通过消声器连通大气；

空气压缩机(6)，通过气管与所述二位三通电磁阀(5)的供气口相连；

电动机(7)，输出轴通过联轴器与空气压缩机(6)相连；

蓄电池(8)，与所述电动机(7)相连，向其提供能量；以及

控制器(9)，分别与所述陀螺仪(3)、比例调压阀(4)、二位三通电磁阀(5)以及电动机(7)相连，用于与所连接部件通讯并发出指令。

7.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，所述气囊主体未充气状态下，气囊主体在绑带的固定下与关节处贴合，完全随着关节活动，关节自由度不受限制。

8.根据权利要求1所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，气囊主体弯折状态时，通过控制器(9)改变输入比例调压阀(4)的信号大小可以改变气囊主体中的气压大小，进而对关节提供驱动力、辅助力或缓冲作用力。

9.根据权利要求8所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，为关节提供作用力时，控制器(9)给电动机(7)控制信号，使电动机(7)转动，从而带动空气压缩机(6)产生稳定的气压输出；控制器(9)给二位三通阀(5)控制信号，使其工作在左位，此时气囊驱动执行单元(1)的气囊主体膨胀，使气囊上腔接触面(13)和气囊下腔接触面(14)向外做功产生推力，通过控制比例调压阀(4)输入信号大小，调节气囊主体内气压大小即可调节气囊主体对关节作用力大小；在停止工作或需要关节收缩时，控制器(9)给二位三通电磁阀(5)控制信号，使其工作在右位，此时气囊驱动执行单元(1)的气囊主体通过二位三通电磁阀(5)的排气口进行排气，自身刚度变低变得柔软，对人关节的运动影响降低，关节可以任意活动。

10.根据权利要求8所述的基于气囊弯折原理的全柔性驱动助力缓冲外骨骼系统，为关节提供作用力时关节所处部位的动态检测是通过附着在关节部的陀螺仪(3)进行检测，再由控制器(9)控制比例调压阀(4)产生不同的气压。