CN111779860A - 切换装置、切换组件、切换系统及其操作方法 - Google Patents

切换装置、切换组件、切换系统及其操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种切换装置，包括第一盖体、第二盖体、正压输入部、负压输入部和至少两个输出部。所述第一盖体和所述第二盖体之间形成导流腔体，所述第一盖体与所述第二盖体活动连接以在外部的机械驱动下使所述正压输入部与所述导流腔体的正压导流腔相通，并使每个输出部顺次与所述正压导流腔相通从而有利于穿戴装置顺次助力手指进行屈曲训练，以及使所述负压输入部与所述导流腔体的负压导流腔相通，并使每个输出部顺次与所述负压导流腔相通从而有利于穿戴装置顺次助力手指进行伸展训练，提高了使用安全性并降低了成本。本发明还提供了包括所述切换装置的切换组件和切换系统，以及所述切换系统的操作方法。

Description

切换装置、切换组件、切换系统及其操作方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及切换装置、切换组件、切换系统及其操作方法。
背景技术
现有技术中，只能实现手指单方向的屈曲或伸展运动的手部康复训练装置的适用范围窄，无法使不同病情的患者达到较佳的康复训练目的，为了满足患者的需求，需要开发能够实现手指分指训练的手部康复训练装置。
公开号为CN205698423U的中国专利公开了一种可穿戴的手部康复训练装置，采用电磁阀作为切换装置，来控制气体的输入和输出状态，并将多个电磁阀与多条气动软管以及仿生肌条一一对应设置，从而实现对多个手指不同姿态的组合锻炼。
然而，电磁阀的结构复杂，容易受温度、电压等外部因素的影响使得其使用安全性差；且为实现分指训练，电磁阀需要与穿戴装置的每个手指套一一对应设置，提高了产品的造价成本。
因此，有必要设计一种新型的切换装置以避免现有技术中存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于辅助穿戴装置进行屈曲运动和伸展运动切换装置，包括所述切换装置的切换组件和切换系统，以及所述切换系统的操作方法，以提高使用安全性并降低成本。
为实现上述目的，本发明的切换装置包括第一盖体、第二盖体、正压输入部、负压输入部和至少两个输出部；所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成导流腔体，所述导流腔体包括正压导流腔和负压导流腔；所述正压输入部、负压输入部和所述输出部中的任意一种设置于所述第一盖体和第二盖体的任意一种，以与所述导流腔体相通；所述第一盖体与所述第二盖体活动连接以在外部的机械驱动下发生相对运动，所述相对运动包括第一相对运动和第二相对运动；所述第一相对运动使所述正压输入部与所述正压导流腔相通，以及使每个输出部顺次与所述正压导流腔相通；所述第二相对运动使所述负压输入部与所述负压导流腔相通，以及使每个输出部顺次与所述负压导流腔相通。
本发明的所述切换装置的有益效果在于：所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成包括正压导流腔和负压导流腔的导流腔体，且所述正压输入部、负压输入部和所述输出部中的任意一种设置于所述第一盖体和第二盖体的任意一种，以与所述导流腔体相通，无需设置多个电磁阀分别控制，所述第一盖体与所述第二盖体活动连接以在外部的机械驱动下使所述正压输入部与所述导流腔体的正压导流腔相通，并使每个输出部顺次与所述正压导流腔相通从而有利于穿戴装置顺次助力手指进行屈曲训练，以及使所述负压输入部与所述导流腔体的负压导流腔相通，并使每个输出部顺次与所述负压导流腔相通从而有利于穿戴装置顺次助力手指进行伸展训练，提高了使用安全性并降低了成本。
优选的，所述正压导流腔与所述负压导流腔相对设置，所述第一相对运动和所述第二相对运动沿相反的方向进行，以使所述第一相对运动的过程中，所述每个输出部自所述负压导流腔顺次与所述正压导流腔相通，以及使所述第二相对运动的过程中，所述每个输出部自所述正压导流腔顺次与所述负压导流腔相通。其有益效果在于：有利于简化装置结构并缩短正负压切换的时间。
进一步优选的，所述第一相对运动和所述第二相对运动均为所述第一盖体相对所述第二盖体进行的旋转运动，所述第一盖体绕旋转轴线进行所述旋转运动。
进一步优选的，所述正压导流腔与所述负压导流腔绕所述旋转轴线互为镜像设置。
进一步优选的，所述导流腔体还包括缓冲腔，所述第一盖体顶部设置有环境通孔，以与所述缓冲腔相对；所述第一相对运动的过程中，所述负压输入部与所述缓冲腔相通，以通过所述环境通孔与外部环境相通；所述第二相对运动的过程中，所述正压输入部与所述缓冲腔相通，以通过所述环境通孔与外部环境相通。其有益效果在于：保证用于与所述正压输入部和所述负压输入部相连通的气压检测单元在运行的过程中总有一路和环境相通，有利于气压检测单元的正常工作。
进一步优选的，所述正压导流腔包括相互连通的正压外腔和正压内腔，所述负压导流腔包括相互连通的负压外腔和负压内腔，所述负压外腔与所述正压外腔绕所述旋转轴线互为镜像设置，所述负压内腔与所述正压内腔绕所述旋转轴线互为镜像设置；所述第一相对运动的过程中，所述正压输入部与所述正压内腔相通，所述每个输出部自所述负压导流腔顺次与所述正压外腔相通；所述第二相对运动的过程中，所述负压输入部与所述负压内腔绕所述旋转轴线相通，所述每个输出部自所述正压导流腔顺次与所述负压外腔相通。其有益效果在于：使得所述每个输出部自所述负压导流腔顺次与所述正压外腔相通的过程不会影响所述正压输入部向所述正压导流腔充气的过程。
进一步优选的，所述缓冲腔包括负压缓冲腔，所述环境通孔包括与所述负压缓冲腔相对设置的第一环境通孔以及与所述正压缓冲腔相对设置的第二环境通孔，所述负压缓冲腔与所述负压内腔绕所述旋转轴线互为镜像设置，所述负压缓冲腔与所述负压内腔绕所述旋转轴线互为镜像设置；所述第一相对运动的过程中，所述负压输入部与所述负压缓冲腔相通，以通过所述第一环境通孔与外部环境相通；所述第二相对运动的过程中，所述正压输入部与所述正压缓冲腔相通，以通过所述第二环境通孔与外部环境相通。其有益效果在于：保证用于与所述正压输入部和所述负压输入部相连通的气压检测单元在运行的过程中总有一路和环境相通，有利于气压检测单元的正常工作。
优选的，所述第一盖体底部设置有若干导流槽道，所述第二盖体顶部包括密封面，所述第一盖体的底部与所述第二盖体的顶部紧密贴合，以形成由所述密封面和所述若干导流槽道之间限定的所述导流腔体。其有益效果在于：简化了结构，并便于后续的维护。
进一步优选的，所述第一盖体和所述第二盖体的主要组成材料为自润滑材料。其有益效果在于：提高所述第一盖体和所述第二盖体的耐磨损性能，有利于所述切换装置的长期稳定工作。
进一步优选的，所述第一盖体的底部绕所述旋转轴线设置有润滑槽道，以容纳润滑介质，所述润滑槽道位于所述第一盖体底部边缘与所述正压导流腔和所述负压导流腔所在区域之间。提高所述第一盖体和所述第二盖体的耐磨损性能，有利于所述切换装置的长期稳定工作。
本发明的所述切换组件包括机械驱动部、传动部以及所述切换装置，所述切换装置包括相对设置的第一盖体和第二盖体；所述机械驱动部与所述传动部活动连接，所述第二盖体设置于所述机械驱动部，所述传动部贯通所述第二盖体并设置于所述第一盖体和所述第二盖体的任意一种，以在所述机械驱动部的带动下使所述第一盖体和所述第二盖体发生相对运动。
本发明的所述切换组件的有益效果在于：无需设置多个电磁阀分别控制，而是依靠所述第一盖体与所述第二盖体活动连接以在所述机械驱动部的驱动下通过所述传动部的带动使所述正压输入部与所述正压导流腔相通，以及使每个输出部顺次与所述正压导流腔相通从而有利于后续通过穿戴装置对多个手指顺次进行屈曲训练，以及使所述负压输入部与所述负压导流腔相通，以及使每个输出部顺次与所述负压导流腔相通，从而有利于后续通过穿戴装置对多个手指顺次进行伸展训练，提高了使用安全性并降低了成本。
优选的，所述第二盖体固定连接于所述机械驱动部，所述传动部贯通所述第二盖体并固定连接于所述第一盖体，以在所述机械驱动部的带动下使所述第一盖体相对所述第二盖体发生旋转运动。
进一步优选的，还包括紧压部，所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成导流腔体，所述紧压部设置于所述机械驱动部和所述第二盖体之间，以提供朝向所述第二盖体底部的作用力，并加强对所述导流腔体的密封作用。
进一步优选的，还包括设置于所述机械驱动部的阻挡件，以至少部分抵消由于所述第一盖体和所述第二盖体的相对运动产生的摩擦力。
本发明的所述切换系统包括主控单元、供气单元、气压检测单元以及切换组件，所述切换组件包括相互连接的机械驱动部、传动部以及所述切换装置，所述切换装置包括第一盖体、第二盖体、正压输入部、负压输入部和至少两个输出部，所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成导流腔体，所述导流腔体包括正压导流腔和负压导流腔；所述供气单元分别与所述正压输入部以及所述负压输入部相连接，以形成正压气路并通过所述正压输入部向所述正压导流腔内充气从而提供正压，以及形成负压气路并通过所述负压输入部从所述负压导流腔内抽气从而提供负压；所述气压检测单元分别连接所述正压气路和所述负压气路，以获取所述正压气路和所述负压气路的气压信息并发送至所述主控单元；所述主控单元连接所述供气单元以控制所述供气单元同时提供正压和负压；所述主控单元连接所述气压检测单元以根据所述气压信息得到所述第一盖体和所述第二盖体之间的相对位置信息；所述主控单元连接所述机械驱动部以驱动所述机械驱动部通过所述传动部控制所述第一盖体和所述第二盖体的相对运动状态。
本发明的切换系统的操作方法包括：
S0：提供穿戴装置，所述穿戴装置包括至少两个穿戴单元，将所述至少两个穿戴单元与所述至少两个输出部一一对应连接；
S1：通过所述气压检测单元向所述主控单元反馈第一气压信息，以使所述主控单元根据所述第一气压信息判断所述第二相对运动结束，并控制所述供气单元工作以同时输出正压和负压；
S2：通过所述主控单元向所述机械驱动部发送第一运动指令，所述机械驱动部根据所述第一运动指令通过所述传动部带动所述第一盖体和所述第二盖体进行第一相对运动，以顺次辅助每个穿戴单元进行屈曲运动；
S3：通过所述气压检测单元向所述主控单元反馈第二气压信息，以使所述主控单元根据所述第二气压信息判断所述第一相对运动结束；
S4：通过所述主控单元向所述机械驱动部发送第二运动指令，所述机械驱动部根据所述第二运动指令通过所述传动部带动所述第一盖体和所述第二盖体进行第二相对运动，以顺次辅助每个穿戴单元进行伸展运动。
本发明的所述切换系统和所述切换系统的操作方法的有益效果请参见前述所述切换组件的有益效果，在此不做赘述。
优选的，所述第一运动指令包括第一调频指令，所述步骤S2中，所述机械驱动部根据所述第一调频指令通过所述传动部控制所述第一相对运动的速率，以调节相邻两个穿戴单元进行所述屈曲运动的间隔时间。
优选的，所述第二运动指令包括第二调频指令，所述步骤S4中，所述机械驱动部根据所述第二调频指令通过所述传动部控制所述第二相对运动的速率，以调节相邻两个穿戴单元进行所述伸展运动的间隔时间。
优选的，所述步骤S1还包括，启动所述主控单元并通过所述主控单元控制所述供气单元工作后，所述主控单元根据所述气压检测单元反馈的第三气压信息得到所述第一盖体和所述第二盖体之间的相对位置信息，然后通过驱动所述机械驱动部通过所述传动部带动所述第一盖体和所述第二盖体进行所述第二相对运动，以通过所述负压输入部从所述至少两个穿戴单元内抽气，使所述至少两个穿戴单元伸展以便于穿戴。
附图说明
图1为本发明实施例的切换系统的结构框图；
图2为图1所示的穿戴装置的结构示意图；
图3为本发明实施例的切换装置的结构示意图；
图4为图3所示的第一盖体的结构示意图；
图5为图3所示的第二盖体的俯视图；
图6为图3所示的第一盖体的仰视图；
图7a为本发明的切换组件的结构示意图；
图7b为图7a的俯视图；
图8为图3所示的切换装置在初始状态下的盖合图；
图9为图3所示的切换装置在第一工作状态下的盖合图；
图10为图3所示的切换装置在第二工作状态下的盖合图；
图11为图3所示的切换装置在第三工作状态下的盖合图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种应用于辅助穿戴装置进行屈曲运动和伸展运动切换装、切换组件和切换系统，以及所述切换系统的操作方法，以提高使用安全性并降低成本。
图1为本发明一些实施例的切换系统的结构框图。图2为图1所示的穿戴装置的结构示意图。
参照图1，切换系统1包括主控单元11、供气单元13、气压检测单元12、切换组件14和穿戴装置15。
所述主控单元11连接所述供气单元13以控制所述供气单元13同时提供正压和负压。
所述供气单元13与所述切换组件14的正压输入部和负压输入部相连接通过气路16相连接。
本发明一些实施例中，所述气路包括正压气路和负压气路，所述供气单元13包括两用气泵，所述两用气泵具有正压吹气端口和负压吸气端口。
具体的，所述正压吹气端口和所述切换组件14的正压输入部相连接，以形成所述正压气路并通过所述正压输入部向所述切换组件14内的正压导流腔充气从而提供正压，辅助所述穿戴装置15进行屈曲运动。
具体的，所述负压吸气端口用于和所述切换组件14的负压输入部相连接以形成所述负压气路，以通过所述负压输入部从所述切换组件14内的负压导流腔抽气从而提供负压，辅助所述穿戴装置15进行伸展运动。
本发明一些实施例中，所述供气单元13包括相互独立工作的正压气泵和负压气泵，所述正压气泵具有所述正压吹气端口以提供正压；所述负压气泵具有所述负压吸气端口，以提供负压。
所述气压检测单元12分别连接所述正压气路和所述负压气路，以获取所述正压气路和所述负压气路的气压信息并发送至所述主控单元11。
本发明一些实施例中，所述气压检测单元12具有正压检测端口和负压检测端口，以分别接入所述正压气路和所述负压气路，并分别实时检测所述正压气路的气压信息和所述负压气路的气压信息，以及将所述正压气路的气压信息和所述负压气路的气压信息发送至所述主控单元11。
具体的，参照图1和图2，所述穿戴装置15为康复训练手套，每个穿戴单元21表面设置有若干波纹管22以及连接每个所述波纹管22的导气管23。由于所述波纹管22具有可伸缩性能，通过所述气压检测单元12向若干所述导气管23内顺次输入气体使所述波纹管22伸长，以辅助每个所述穿戴单元21顺次进行屈曲运动；通过所述气压检测单元12从若干所述导气管23内顺次抽出气体使所述波纹管22压缩，以辅助完成屈曲运动的每个所述穿戴的单元21顺次进行伸展运动。
本发明一些实施例中，所述切换组件14包括相互连接的机械驱动部、传动部以及切换装置。所述切换装置包括相对设置的第一盖体和第二盖体以形成导流腔体，还包括至少两个输出部以及正压输入部和负压输入部。
本发明一些实施例中，所述主控单元11连接所述气压检测单元12以根据所述气压信息得到所述切换组件14的第一盖体和所述第二盖体之间的相对位置信息。
本发明一些实施例中，所述主控单元11连接所述切换组件14以控制所述切换组件14的第一盖体和所述第二盖体之间运动状态。
本发明一些实施例中，所述正压输入部、所述负压输入部和所述输出部中的任意一种设置于所述第一盖体和第二盖体的任意一种，以与所述导流腔体相通。
图3为本发明一些实施例的切换装置的结构示意图。
参照图1至图3，切换装置3包括第一盖体31、第二盖体32、正压输入部33、负压输入部34和至少两个输出部35。所述气压检测单元12连接所述正压输入部33和所述负压输入部34；所述输出部35与所述穿戴单元21一一对应设置，以通过所述导气管23向所述波纹管22充气或抽气。
参照图3，所述第一盖体31和所述第二盖体32相对设置以形成导流腔体；所述第一盖体31与所述第二盖体32活动连接以在外部的机械驱动下发生相对运动。
本发明一些实施例中，所述导流腔体包括正压导流腔和负压导流腔，所述相对运动包括第一相对运动和第二相对运动。所述第一相对运动使所述正压输入部33与所述正压导流腔相通，以及使每个所述输出部35顺次与所述正压导流腔相通，以向每个所述穿戴单元21顺次充气；所述第二相对运动使所述负压输入部34与所述负压导流腔相通，以及使每个输出部35顺次与所述负压导流腔相通，以从每个所述穿戴单元21顺次抽气。
本发明一些实施例中，所述正压导流腔与所述负压导流腔相对设置，所述第一相对运动和所述第二相对运动沿相反的方向进行，以使所述第一相对运动的过程中，所述每个输出部35自所述负压导流腔顺次与所述正压导流腔相通，以及使所述第二相对运动的过程中，所述每个输出部35自所述正压导流腔顺次与所述负压导流腔相通。
本发明一些实施例中，参照图3，所述正压输入部33、负压输入部34和所述输出部35均设置于所述第二盖体32，所述第一相对运动和所述第二相对运动均为所述第一盖体31相对所述第二盖体32进行的旋转运动，所述第一盖体31绕旋转轴线进行所述旋转运动。具体的，所述旋转轴线为所述第一盖体31的垂直于水平面的中心轴线。
本发明一些实施例中，所述正压导流腔与所述负压导流腔绕所述旋转轴线互为镜像设置。
本发明一些实施例中，所述第一盖体31和所述第二盖体32的主要组成材料为自润滑材料，以提高所述第一盖体31和所述第二盖体32的耐磨损性能，有利于所述切换装置的长期稳定工作。
本发明一些具体的实施例中，所述自润滑材料为陶瓷。
图4为图3所示的第一盖体的结构示意图。图5为图3所示的第二盖体的俯视图。
参照图4和图5，所述第一盖体31和第二盖体32中部镂空以分别形成第一中心通孔42和第二中心通孔56，以设置机械驱动部。所述第二盖体32顶部设置有至少两个输出槽道53，以与所述至少两个输出部35一一对应设置并相通。所述至少两个输出部35包括设置于所述第二盖体32侧壁的第一子输出管51、第二子输出管52以及位于所述第一子输出管51和所述第二子输出管52之间的三个子输出管(图中未标示)。所述第二盖体32顶部还设置有正压输入槽道54和负压输入槽道55，以分别与所述正压输入部33和所述负压输入部34相通。
所述第一盖体31底部设置有若干导流槽道41，以辅助形成所述正压导流腔和所述负压导流腔。具体的，所述第二盖体32顶部包括密封面，所述第一盖体31的底部与所述第二盖体32的顶部紧密贴合，以形成由所述密封面和所述若干导流槽道41之间限定的所述导流腔体。所述密封面为所述第二盖体32顶部除所述至少两个输出槽道53、所述第二中心通孔56以及所述正压输入槽道54和所述负压输入槽道55之外的密实表面。
本发明一些实施例中，所述导流腔体还包括缓冲腔，所述第一盖体31顶部设置有环境通孔以与所述缓冲腔相对。
具体的，参照图3，所述切换装置3还包括设置于所述第一盖体31顶部的第一环境通孔36和第二环境通孔37，使用的所述供气单元13包括两用气泵，以使所述第一相对运动的过程中，所述负压输入部34与所述缓冲腔(图中未标示)相通，以通过所述环境通孔与外部环境相通，以及使所述第二相对运动的过程中，所述正压输入部33与所述缓冲腔(图中未标示)相通，以通过所述环境通孔与外部环境相通，保证用于与所述正压输入部33和所述负压输入部34相连通的所述气压检测单元12在运行的过程中总有一路和环境相通，有利于所述气压检测单元12的正常工作。
本发明一些实施例中，所述第一盖体31顶部不设置所述第一环境通孔36和第二环境通孔37，使用的所述供气单元13包括相互独立工作的正压气泵和负压气泵，所述正压气泵在所述第一相对运动的过程中通过所述正压输入部33向所述第一盖体31和所述第二盖体32之间形成的正压导流腔中充气；所述负压气泵在所述第二相对运动的过程中通过所述负压输入部34从所述第一盖体31和所述第二盖体32之间形成的负压导流腔中抽气。
图6为图3所示的第一盖体的仰视图。
参照图4至图6，所述若干导流槽道41与所述第二盖体32顶部之间形成有正压导流腔61和负压导流腔62，所述正压导流腔61包括正压外腔611、正压内腔612以及连通所述正压外腔611和所述正压内腔612的正压连通腔613。所述负压导流腔62包括负压外腔621、负压内腔622以及连通所述负压外腔621和所述负压内腔622的负压连通腔623。
具体的，所述正压外腔611靠近所述第一盖体31的边缘设置，所述正压内腔612靠近所述第一盖体31的中心设置；所述第一相对运动的过程中，所述正压输入部33与所述正压内腔612相通，所述每个输出部35自所述负压导流腔62顺次与所述正压外腔611相通，使得所述每个输出部35自所述负压导流腔62顺次与所述正压外腔611相通的过程不会影响所述正压输入部33向所述正压导流腔61充气的过程。
具体的，所述负压外腔621与所述正压外腔611绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)互为镜像设置，所述负压内腔622与所述正压内腔612绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)互为镜像设置；所述第二相对运动的过程中，所述负压输入部34与所述负压内腔622相通，所述每个输出部35自所述正压导流腔61顺次与所述负压外腔621相通，使得所述每个输出部35自所述正压导流腔61顺次与所述负压外腔621相通的过程不会影响通过所述负压输入部34从所述负压导流腔62抽气的过程。
更具体的，所述正压外腔611与所述负压外腔621均为弧形腔并绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)互为镜像设置；所述正压内腔612与所述负压内腔622均为弧形腔并绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)互为镜像设置。
参照图3和图6，所述若干导流槽道41与所述第二盖体32顶部之间还形成有缓冲腔，所述缓冲腔由绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)相对设置的负压缓冲腔63和正压缓冲腔64组成。
具体的，所述负压缓冲腔63与所述负压内腔622绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)互为镜像设置，并位于所述正压内腔612和所述负压内腔622之间；所述第一相对运动的过程中，所述负压输入部34与所述负压缓冲腔63相通，以通过所述第二环境通孔37与外部环境相通，保证用于与所述正压输入部33和所述负压输入部34相连通的所述气压检测单元12在运行的过程中总有一路和环境相通，有利于所述气压检测单元12的正常工作。
具体的，所述正压缓冲腔64与所述正压内腔612绕所述第一盖体31的旋转轴线(图中未标示)互为镜像设置，并位于所述正压外腔611与所述负压外腔621所在的区域与所述负压内腔622之间；所述第二相对运动的过程中，所述正压输入部33与所述正压缓冲腔64相通，以通过所述第一环境通孔36与外部环境相通，保证用于与所述正压输入部33和所述负压输入部34相连通的所述气压检测单元12在运行的过程中总有一路和环境相通，有利于所述气压检测单元12的正常工作。
具体的，所述第一盖体31的底部绕所述旋转轴线(图中未标示)设置有润滑槽道65，以容纳润滑介质，所述润滑槽道65位于所述第一盖体31底部边缘与所述正压导流腔61和所述负压导流腔62所在区域之间，以提高所述第一盖体31和所述第二盖体32的耐磨损性能，有利于所述切换装置3的长期稳定工作。
图7a为本发明一些实施例的切换组件的结构示意图。图7b为图7a的俯视图。
参照图1和图7a，所述切换组件14包括相互连接的机械驱动部71、传动部72以及所述切换装置3。所述机械驱动部71与所述传动部72活动连接，所述第二盖体32设置于所述机械驱动部71，所述传动部72贯通所述第二盖体32并设置于所述第一盖体31，所述主控单元11连接所述机械驱动部71，以在所述机械驱动部71的带动下使所述第一盖体31相对所述第二盖体32发生旋转运动。
具体的，参照图3，所述第一盖体31顶部具有插销槽38，结合参照图4、图5和图7a，所述传动部72一端贯通所述第一中部通孔42和所述第二中部通孔56后固定连接于所述插销槽38，另一端固定连接于所述机械驱动部71。
本发明一些实施例中，所述机械驱动部71为长轴横孔减速电机，所述传动部72为插销。
本发明一些实施例中，所述传动部72贯通所述第一盖体31和所述第二盖体32的任意一种，以在所述机械驱动部的带动下使所述第一盖体31和所述第二盖体32发生相对运动。
参照图7a，所述切换组件14还包括紧压部73，所述紧压部73为锥形弹簧，并设置于所述机械驱动部71和所述第二盖体32之间，以提供朝向所述第二盖体32底部的作用力，并加强对所述导流腔体的密封作用。
具体的，所述导流腔体内需要控制一定的气体压力使所述输出部35的出口压力维持在适度范围内，通过选择所述锥形弹簧的型号能够在一定程度上控制所述第一盖体31与所述第二盖体32之间的压力大小，以保证所述导流腔体的气密性以及调节所述输出部35的出口压力。
当所述导流腔体内的气压大于所述锥形弹簧所提供的所述第一盖体31与所述第二盖体32之间的压力，气体从所述第一盖体31和所述第二盖体32之间逸出直至所述输出部35的出口压力维持在适度范围内。
进一步的，所述切换组件14还包括设置于所述机械驱动部71的阻挡件，以至少部分抵消由于所述第一盖体31和所述第二盖体32的相对运动产生的摩擦力。
参照图7a和图7b，所述阻挡件(图中未标示)包括第一阻挡件741和第二阻挡件742，所述第一阻挡件741和所述第二阻挡件742均固定连接于所述机械驱动部71的顶部，且所述第一阻挡件741靠近所述第一子输出管51设置，所述第二阻挡件742靠近所述第二子输出管52设置，以不妨碍所述第一盖体31相对所述第二盖体32的相对运动同时对所述第一子输出管51和所述第二子输出管52起到限位的作用。
图8为图3所示的切换装置在初始状态下的盖合图。
盖合图的含义为：将所述切换装置3的所述第一盖体31沿平行水平面的方向进行切削后形成的去除顶部而保留有所述若干导流槽道41的结构。
本发明实施例还提供了所述切换系统1的操作方法，包括：
S0：提供所述穿戴装置15，将所述至少两个穿戴单元21与所述至少两个输出部35一一对应连接；
S1：通过所述气压检测单元12向所述主控单元11反馈第一气压信息，以使所述主控单元11根据所述第一气压信息判断所述第二相对运动结束，并控制所述供气单元13工作以同时输出正压和负压；
S2：通过所述主控单元11向所述机械驱动部71发送第一运动指令，所述机械驱动部71根据所述第一运动指令通过所述传动部72带动所述第一盖体31和所述第二盖体32进行第一相对运动，以顺次辅助每个穿戴单元21进行屈曲运动；
S3：通过所述气压检测单元12向所述主控单元11反馈第二气压信息，以使所述主控单元11根据所述第二气压信息判断所述第一相对运动结束；
S4：通过所述主控单元11向所述机械驱动部71发送第二运动指令，所述机械驱动部71根据所述第二运动指令通过所述传动部72带动所述第一盖体31和所述第二盖体32进行第二相对运动，以顺次辅助每个穿戴单元进行伸展运动。
本发明一些实施例的所述步骤S1中，所述切换系统1启动前，所述至少两个输出部35以及所述负压输入部34均与所述负压导流腔62相通。
具体的，参照图1和图8，所述第一子输出管51、所述第二子输出管52以及位于所述第一子输出管51和所述第二子输出管52之间的三个子输出管(图中未标示)分别与设置于所述第二盖体32顶部并分别一一对应的输出槽道(图中未标示)相连通，进而与所述负压外腔621相通；所述负压输入槽道55通过所述负压内腔622与五个输出槽道相连通，所述正压输入槽道54与所述正压缓冲腔64相通。
本发明一些实施例中，所述步骤S1还包括，启动所述主控单元11并通过所述主控单元11控制所述供气单元13工作后，所述主控单元11根据所述气压检测单元12反馈的第三气压信息得到所述第一盖体31和所述第二盖体32之间的相对位置信息，然后通过驱动所述机械驱动部71通过所述传动部72带动所述第一盖体31和所述第二盖体32进行所述第二相对运动，以通过所述负压输入部34从全部穿戴单元21内抽气，气体经相互连通的所述负压外腔621和所述负压内腔622从所述负压输入槽道55排出，使所述穿戴装置15的每个穿戴单元21伸展以便于穿戴。
本发明一些实施例中，当使用的供气单元13包括两用气泵，参照图3和图8，所述负压输入部34抽气的过程中，所述正压输入槽道54与所述正压缓冲腔64相通，并位于所述第一环境通孔36的正下方，以接通外部环境，保证所述气压检测单元12的正常运作。
图9为图3所示的切换装置在第一工作状态下的盖合图。图10为图3所示的切换装置在第二工作状态下的盖合图。
所述步骤S1中，当气体通过所述正压输入部33进入所述导流腔体，参照图1和图9，气体经所述正压输入槽道54进入并充满所述正压导流腔61；所述第一盖体31相对位于下方的所述第二盖体(图中未标示)顺时针旋转，使得所述第一子输出管51及其对应的输出槽道(图中未标示)由所述负压外腔621进入所述正压外腔611，气体经所述第一子输出管51向与所述第一子输出管51对应设置的穿戴单元(图中未标示)充气，使对应的波纹管伸长，以辅助进行屈曲运动。
所述第一盖体31相对位于下方的所述第二盖体(图中未标示)进行持续的顺时针运动以使所述第一子输出管51、所述第二子输出管52以及所述第一子输出管51和所述第二子输出管52之间的子输出管顺次进入所述正压外腔611的过程中，所述正压输入槽道54始终与所述正压内腔612相通，以持续向所述正压外腔611充气并维持压力，所述负压输入槽道55始终与所述负压缓冲腔63相通。
所述第一相对运动过程中，位于所述负压外腔621的子输出管所对应设置的穿戴单元(图中未标示)处于自然弯曲状态。
本发明一些实施例中，当所述供气单元13包括两用气泵，所述第一盖体31的顶部设置有所述第一环境气孔36和所述第二环境气孔37，所述负压输入槽道55除始终与所述负压缓冲腔63相通外，还位于所述第二环境气孔37的下方以与外部环境相通，保证持续吸气，有利于所述气压检测单元12的正常工作。
参照图9和图10，所述第一盖体31相对位于下方的所述第二盖体(图中未标示)继续顺时针旋转，其余的子输出管顺次由所述负压外腔621进入所述正压外腔611，以使气体进入各自对应设置的穿戴单元(图中未标示)，以顺次助力不同的穿戴单元(图中未标示)进行屈曲运动；当所述第一子输出管51、所述第二子输出管52以及所述第一子输出管51和所述第二子输出管52之间的子输出管全部与所述正压外腔611相通，每个子输出管所对应的穿戴单元全部完成屈曲运动，至此，所述第一盖体31完成相对所述第二盖体32的第一相对运动。
图11为图3所示的切换装置在第三工作状态下的盖合图。
当所述第一相对运动结束后，通过所述主控单元11使所述气压检测单元12接通所述负压输入部34以从所述负压导流腔62中抽气后，参照图10和图11，所述第一盖体31自图10所示的状态逆时针旋转，以进行所述第二相对运动并使所述第一子输出管51首先自所述正压外腔611与所述负压外腔621相通，以使对应设置的穿戴单元中的气体从所述负压输入部34抽出，设置于穿戴单元的波纹管压缩，从而助力对应的穿戴单元进行伸展运动。
所述第一盖体31相对位于下方的所述第二盖体(图中未标示)进行持续的逆时针运动以使所述第一子输出管51、所述第二子输出管52以及所述第一子输出管51和所述第二子输出管52之间的子输出管顺次进入所述负压外腔621的过程中，所述负压输入槽道55始终与所述负压内腔622相通，以保证持续抽气并维持一定的压力，所述正压输入槽道54始终与所述正压缓冲腔64相通。
本发明一些实施例中，当所述供气单元13包括两用气泵以提供负压，且所述第一盖体31的顶部设置有所述第一环境气孔36和所述第二环境气孔37，一方面，所述正压输入槽道54除始终与所述正压缓冲腔64相通外，还位于所述第一环境气孔37的下方以与外部环境相通，保证持续吸气，有利于所述气压检测单元12的正常工作；另一方面，所述第二相对运动过程中，位于所述正压外腔611的子输出管所对应设置的穿戴单元(图中未标示)处于自然弯曲状态。
本发明一些实施例中，当所述供气单元13包括相互独立的正压气泵和负压气泵，且所述第一盖体31的顶部不设置所述第一环境气孔36和所述第二环境气孔37，所述第二相对运动的过程中，所述负压气泵通过所述负压输入部34和所述负压输入槽道55持续从所述负压内腔622抽气，由于所述正压输入槽道54除始终与所述正压缓冲腔64相通但无法与外部环境连通，位于所述正压外腔611的子输出管所对应设置的穿戴单元(图中未标示)仍保持完成所述第一相对运动时的屈曲状态。
当所述第一子输出管51、所述第二子输出管52以及所述第一子输出管51和所述第二子输出管52之间的子输出管随所述第一盖体31相对位于下方的所述第二盖体(图中未标示)进行的逆时针运动全部与所述负压外腔621相通，每个子输出管所对应的穿戴单元全部完成伸展运动，至此，所述第一盖体31完成相对所述第二盖体32的第二相对运动。
所述第二相对运动完成后，使所述第一盖体31相对所述第二盖体32再次进行所述第一相对运动：
当所述供气单元13包括两用气泵以提供负压，且所述第一盖体31的顶部设置有所述第一环境气孔36和所述第二环境气孔37，所述第一盖体31相对所述第二盖体32再次进行的所述第一相对运动的具体过程请参见前述结合图9和图10进行的描述，再次不做赘述。
需要强调的是：再次进行所述第一相对运动的过程中，由于所述负压输入槽道55始终与所述负压缓冲腔63相通，还位于所述第二环境气孔37的下方以与外部环境相通，位于所述负压外腔621的子输出管所对应设置的穿戴单元(图中未标示)处于自然弯曲状态。
当所述供气单元13包括相互独立的正压气泵和负压气泵，且所述第一盖体31的顶部不设置所述第一环境气孔36和所述第二环境气孔37，所述第一盖体31相对所述第二盖体32再次进行的所述第一相对运动的具体过程与前述结合图9和图10进行的描述的区别在于：
由于所述负压输入槽道55始终与所述负压缓冲腔63相通但无法与外部环境连通，位于所述负压外腔621的子输出管所对应设置的穿戴单元(图中未标示)仍保持完成所述第二相对运动时的伸展状态。
本发明一些实施例中，所述第一运动指令包括第一调频指令，所述步骤S2中，所述机械驱动部71根据所述第一调频指令通过所述传动部72控制所述第一相对运动的速率，以调节相邻两个穿戴单元进行所述屈曲运动的间隔时间。
本发明一些实施例中，所述第二运动指令包括第二调频指令，所述步骤S4中，所述机械驱动部71根据所述第二调频指令通过所述传动部72控制所述第二相对运动的速率，以调节相邻两个穿戴单元进行所述伸展运动的间隔时间。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (19)

1.一种切换装置，应用于辅助穿戴装置进行屈曲运动和伸展运动，其特征在于，所述切换装置包括第一盖体、第二盖体、正压输入部、负压输入部和至少两个输出部；
所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成导流腔体，所述导流腔体包括正压导流腔和负压导流腔；
所述正压输入部、负压输入部和所述输出部中的任意一种设置于所述第一盖体和第二盖体的任意一种，以与所述导流腔体相通；
所述第一盖体与所述第二盖体活动连接以在外部的机械驱动下发生相对运动，所述相对运动包括第一相对运动和第二相对运动；
所述第一相对运动使所述正压输入部与所述正压导流腔相通，以及使每个输出部顺次与所述正压导流腔相通；
所述第二相对运动使所述负压输入部与所述负压导流腔相通，以及使每个输出部顺次与所述负压导流腔相通。
2.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述正压导流腔与所述负压导流腔相对设置，所述第一相对运动和所述第二相对运动沿相反的方向进行，以使所述第一相对运动的过程中，所述每个输出部自所述负压导流腔顺次与所述正压导流腔相通，以及使所述第二相对运动的过程中，所述每个输出部自所述正压导流腔顺次与所述负压导流腔相通。
3.根据权利要求2所述的切换装置，其特征在于，所述第一相对运动和所述第二相对运动均为所述第一盖体相对所述第二盖体进行的旋转运动，所述第一盖体绕旋转轴线进行所述旋转运动。
4.根据权利要求3所述的切换装置，其特征在于，所述正压导流腔与所述负压导流腔绕所述旋转轴线互为镜像设置。
5.根据权利要求4所述的切换装置，其特征在于，所述正压导流腔包括相互连通的正压外腔和正压内腔，所述负压导流腔包括相互连通的负压外腔和负压内腔，所述负压外腔与所述正压外腔绕所述旋转轴线互为镜像设置，所述负压内腔与所述正压内腔绕所述旋转轴线互为镜像设置；
所述第一相对运动的过程中，所述正压输入部与所述正压内腔相通，所述每个输出部自所述负压导流腔顺次与所述正压外腔相通；
所述第二相对运动的过程中，所述负压输入部与所述负压内腔相通，所述每个输出部自所述正压导流腔顺次与所述负压外腔相通。
6.根据权利要求5所述的切换装置，其特征在于，所述导流腔体还包括缓冲腔，所述第一盖体顶部设置有环境通孔，以与所述缓冲腔相对；
所述第一相对运动的过程中，所述负压输入部与所述缓冲腔相通，以通过所述环境通孔与外部环境相通；
所述第二相对运动的过程中，所述正压输入部与所述缓冲腔相通，以通过所述环境通孔与外部环境相通。
7.根据权利要求6所述的切换装置，其特征在于，所述缓冲腔包括正压缓冲腔和负压缓冲腔，所述环境通孔包括与所述负压缓冲腔相对设置的第一环境通孔以及与所述正压缓冲腔相对设置的第二环境通孔，所述正压缓冲腔与所述正压内腔绕所述旋转轴线互为镜像设置，所述负压缓冲腔与所述负压内腔绕所述旋转轴线互为镜像设置；
所述第一相对运动的过程中，所述负压输入部与所述负压缓冲腔相通，以通过所述第一环境通孔与外部环境相通；
所述第二相对运动的过程中，所述正压输入部与所述正压缓冲腔相通，以通过所述第二环境通孔与外部环境相通。
8.根据权利要求3所述的切换装置，其特征在于，所述第一盖体底部设置有若干导流槽道，所述第二盖体顶部包括密封面，所述第一盖体的底部与所述第二盖体的顶部紧密贴合，以形成由所述密封面和所述若干导流槽道之间限定的所述导流腔体。
9.根据权利要求8所述的切换装置，其特征在于，所述第一盖体和所述第二盖体的主要组成材料为自润滑材料。
10.根据权利要求9所述的切换装置，其特征在于，所述第一盖体的底部绕所述旋转轴线设置有润滑槽道，以容纳润滑介质，所述润滑槽道位于所述第一盖体底部边缘与所述正压导流腔和所述负压导流腔所在区域之间。
11.一种切换组件，其特征在于，包括机械驱动部、传动部以及权利要求1-10中任一项所述的切换装置，所述切换装置包括相对设置的第一盖体和第二盖体；
所述机械驱动部与所述传动部活动连接，所述第二盖体设置于所述机械驱动部，所述传动部贯通所述第二盖体并设置于所述第一盖体和所述第二盖体的任意一种，以在所述机械驱动部的带动下使所述第一盖体和所述第二盖体发生相对运动。
12.根据权利要求11所述的切换组件，其特征在于，所述第二盖体固定连接于所述机械驱动部，所述传动部贯通所述第二盖体并固定连接于所述第一盖体，以在所述机械驱动部的带动下使所述第一盖体相对所述第二盖体发生旋转运动。
13.根据权利要求12所述的切换组件，其特征在于，还包括紧压部，所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成导流腔体，所述紧压部设置于所述机械驱动部和所述第二盖体之间，以提供朝向所述第二盖体底部的作用力，并加强对所述导流腔体的密封作用。
14.根据权利要求11所述的切换组件，其特征在于，还包括设置于所述机械驱动部的阻挡件，以至少部分抵消由于所述第一盖体和所述第二盖体的相对运动产生的摩擦力。
15.一种切换系统，其特征在于，包括主控单元、供气单元、气压检测单元以及切换组件，所述切换组件包括相互连接的机械驱动部、传动部以及权利要求1-10中任一项所述的切换装置，所述切换装置包括第一盖体、第二盖体、正压输入部、负压输入部和至少两个输出部，所述第一盖体和所述第二盖体相对设置以形成导流腔体，所述导流腔体包括正压导流腔和负压导流腔；
所述供气单元分别与所述正压输入部以及所述负压输入部相连接，以形成正压气路并通过所述正压输入部向所述正压导流腔内充气从而提供正压，以及形成负压气路并通过所述负压输入部从所述负压导流腔内抽气从而提供负压；
所述气压检测单元分别连接所述正压气路和所述负压气路，以获取所述正压气路和所述负压气路的气压信息并发送至所述主控单元；
所述主控单元连接所述供气单元以控制所述供气单元同时提供正压和负压；所述主控单元连接所述气压检测单元以根据所述气压信息得到所述第一盖体和所述第二盖体之间的相对位置信息；
所述主控单元连接所述机械驱动部以驱动所述机械驱动部通过所述传动部控制所述第一盖体和所述第二盖体的相对运动状态。
16.如权利要求15所述的切换系统的操作方法，其特征在于，包括：
S0：提供穿戴装置，所述穿戴装置包括至少两个穿戴单元，将所述至少两个穿戴单元与所述至少两个输出部一一对应连接；
S1：通过所述气压检测单元向所述主控单元反馈第一气压信息，以使所述主控单元根据所述第一气压信息判断所述第二相对运动结束，并控制所述供气单元工作以同时输出正压和负压；
S2：通过所述主控单元向所述机械驱动部发送第一运动指令，所述机械驱动部根据所述第一运动指令通过所述传动部带动所述第一盖体和所述第二盖体进行第一相对运动，以顺次辅助每个穿戴单元进行屈曲运动；
S3：通过所述气压检测单元向所述主控单元反馈第二气压信息，以使所述主控单元根据所述第二气压信息判断所述第一相对运动结束；
S4：通过所述主控单元向所述机械驱动部发送第二运动指令，所述机械驱动部根据所述第二运动指令通过所述传动部带动所述第一盖体和所述第二盖体进行第二相对运动，以顺次辅助每个穿戴单元进行伸展运动。
17.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述第一运动指令包括第一调频指令，所述步骤S2中，所述机械驱动部根据所述第一调频指令通过所述传动部控制所述第一相对运动的速率，以调节相邻两个穿戴单元进行所述屈曲运动的间隔时间。
18.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述第二运动指令包括第二调频指令，所述步骤S4中，所述机械驱动部根据所述第二调频指令通过所述传动部控制所述第二相对运动的速率，以调节相邻两个穿戴单元进行所述伸展运动的间隔时间。
19.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述步骤S1还包括，启动所述主控单元并通过所述主控单元控制所述供气单元工作后，所述主控单元根据所述气压检测单元反馈的第三气压信息得到所述第一盖体和所述第二盖体之间的相对位置信息，然后通过驱动所述机械驱动部通过所述传动部带动所述第一盖体和所述第二盖体进行所述第二相对运动，以通过所述负压输入部从所述至少两个穿戴单元内抽气，使所述至少两个穿戴单元伸展以便于穿戴。
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