CN114869683A - 一种软体机械手套 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种软体机械手套，涉及软体机器人技术领域。该机械手套包括：套层、至少两个手指部分、弯曲驱动气囊、舒张驱动气囊、第一进气装置，以及第二进气装置；对应每个弯曲驱动气囊，相应第一进气装置设置在所述弯曲驱动气囊的囊体部位；对应每个舒张驱动气囊，相应第二进气装置设置于所述舒张驱动气囊的一端。本申请实施例的软体机械手套，弯曲运动效果增强，且驱动气囊由复合织物制成，相比于硅胶、波纹管等形式，重量、体积更具优势，并且通过设置舒张驱动气囊增加了辅助手指伸直和背屈的功能。

Description

一种软体机械手套

技术领域

本申请实施例涉及软体机器人技术领域，具体涉及一种软体机械手套。

背景技术

随着软体器械的发展，软体执行部件应用于人们生活的各个领域，例如，用于医疗领域的软体康复手套。

软体康复手套是针对手部患者使用的软体执行器，在患者将待康复的手放置于软体康复手套之内后，软体康复手套通过流体驱动，以带动患者待康复的手指在弯曲状态和伸直状态切换等，以进行康复训练。常规软体康复手套的材料可以包括复合织物材料。

然而，一方面，复合织物手套中流体的入口通常设置在气囊的一端，使得在流体进入气囊过程中，在内部气囊给到的压力一定时，囊体越长，充气后在气囊最前端造成的力会越小，这样的驱动方式造成驱动力度较小，导致复合织物手套的弯曲力度也较小。另一方面，常规的复合织物手套不具备辅助手指从弯曲状态回复到伸直状态，甚至辅助手指产生背屈效果的功能。因此，常规的复合织物手套使用效果不好。

发明内容

本申请实施例提供了一种软体机械手套，能够解决常规复合织物手套弯曲力度较小且不具备辅助手指舒张、背屈功能的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下技术方案：

一种软体机械手套，包括套层、至少两个手指部分、设置于所述至少两个手指的每个手指部分第一面的弯曲驱动气囊、设置于所述每个手指部分第二面的舒张驱动气囊、分别与每个弯曲驱动气囊对应的第一进气装置，以及分别与每个舒张驱动气囊对应的第二进气装置；

对应每个弯曲驱动气囊，相应第一进气装置设置在所述弯曲驱动气囊的囊体部位，以使所述弯曲驱动气囊充气后膨胀对相应的手指部分两端都产生力，从而驱动所述弯曲驱动气囊对应的手指部分弯曲；

对应每个舒张驱动气囊，相应第二进气装置设置于所述舒张驱动气囊的一端，用于向所述舒张驱动气囊充气，以驱动所述舒张驱动气囊对应的手指部分由收缩状态变更为伸展状态。

一些可选实施方式中，所述套层的材料为具有弹性性能的材料，包括布料、塑料。

一些可选实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊由两片复合织物材料密封接合得到；每个所述舒张驱动气囊由两片复合织物材料密封接合得到。

一些可选实施方式中，所述复合织物材料包括以下材料的至少两种：具有弹性性能的布料、不具备弹性性能的布料、热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplastic Urethane，TPU）膜材和聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）膜材。

一些可选实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊除设置所述第一进气装置的区域外的囊体为波浪形结构。

一些可选实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊通过位于两端的波浪形结构中的凹陷部位的两侧与相应手指部分的第一面固定连接。

一些可选实施方式中，每个所述舒张驱动气囊的预设部位可折叠，且所述舒张驱动气囊两端固定在相应手指部分的第二面，所述舒张驱动气囊的预设部位与手指的关节部分对应。

一些可选实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊基于充入的物质产生形变，受限于所述波浪形结构，以使所述每个弯曲驱动气囊实现弯曲，以驱动所述弯曲驱动气囊对应的手指部分弯曲。

一些可选实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊还包括气压阀，所述气压阀与每个所述弯曲驱动气囊对应的第一进气装置连接，用于控制所述弯曲驱动气囊囊内的气压；每个所述舒张驱动气囊还包括气压阀，所述气压阀与每个所述舒张驱动气囊对应的二进气装置连接，用于控制所述舒张驱动气囊囊内的气压。

为解决现有康复手套存在的问题，本申请实例提出了一种软体机械手套，该软体机械手套包括套层、至少两个手指部分、设置于所述至少两个手指的每个手指部分第一面的弯曲驱动气囊、设置于所述每个手指部分第二面的舒张驱动气囊、分别与每个弯曲驱动气囊对应的第一进气装置，以及分别与每个舒张驱动气囊对应的第二进气装置。本方案中，第一进气装置设置在弯曲驱动气囊的囊体部位，这样气囊弯曲时会在囊体两端都产生压力，以驱动弯曲驱动气囊对相应的手指部分弯曲。这样，通过对弯曲驱动气囊充气时，实现囊体两端皆可对相应的手指部分进行驱动，从而能够增大弯曲驱动气囊的驱动力，进而，能够增大弯曲力度。此外，本公开涉及的软体机械手套中，舒张驱动气囊设置于手指部分第二面，且第二进气装置设置于舒张驱动气囊囊体一端，从而能够向舒张驱动气囊充气，以驱动舒张驱动气囊对应的手指部分由收缩状态变更为伸展状态，即能够驱动软体机械手套从弯曲状态回复到伸直状态，从而使得软体机械手套具备从弯曲状态回复到伸直状态甚至到背屈的功能。可见，本申请实例提供的软体机械手套使用效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种软体机械手套示意图；

图2A为本申请实施例提供的初始状态的弯曲驱动气囊示意图；

图2B为本申请实施例提供的充气后的弯曲驱动气囊示意图；

图3A为本申请实施例提供的初始状态的舒张驱动气囊示意图；

图3B为本申请实施例提供的充气后的舒张驱动气囊示意图。

图1至图3B中的标号指示的部件分别为：1手指部分，2套层，3波浪形结构，4第一进气装置，5波浪形结构凹陷部位，6弯曲驱动气囊，7舒张驱动气囊，8第二进气装置，9折叠部分。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例的技术方案进行描述。

本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，尽管在以下实施例中可能采用术语第一、第二等来描述某一类对象，但所述对象不应限于这些术语。这些术语仅用来将该类对象的具体对象进行区分。例如，以下实施例中可能采用术语第一、第二等来描述进气装置，但设备不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同的电子设备进行区分。以下实施例中可能采用术语第一、第二等来描述的其他类对象同理，此处不再赘述。

如图1、图2A、图2B、图3A和图3B所示，本发明的实施例提出一种软体机械手套，手套包括手指部分1、套层2、弯曲驱动气囊6、舒张驱动气囊7、分别与每个弯曲驱动气囊对应的第一进气装置4，以及分别与每个舒张驱动气囊对应的第二进气装置8。手套包括至少两个手指部分，每个手指第一面设置弯曲驱动气囊6，第二面设置舒张驱动气囊7；对应每个弯曲驱动气囊6，相应第一进气装置4设置在弯曲驱动气囊6的囊体部位，以使气囊充气膨胀后对手指两端都产生力，从而驱动手指弯曲；对应每个舒张驱动气囊7，相应第二进气装置8设置在舒张驱动气囊7的一端，以使气囊充气膨胀后驱动手指由收缩状态变更为伸展状态甚至背屈状态。

可见，采用本实现方式的软体机械手套，弯曲驱动气囊的驱动力比常规康复手套气囊的驱动力要更大，且通过增设舒张驱动气囊增加了辅助手指伸直、背屈的功能。

在本发明的一些实施方式中，所述套层2的材质为具有弹性性能的材料，所述具有弹性性能材料包括布料、塑料。该实施例中，套层2的材质为布料，当然套层2的材质并不限于本实施例的布料，也可以为其他的具有弹性性能的材料。

在本发明的一些实施方式中，所述弯曲驱动气囊6的制作方法为，将两片复合织物材料在四周使用热压、粘接等方式密封接合。所述舒张驱动气囊7的制作方法与所述弯曲驱动气囊6的制作方法一样。所述复合织物材料包括但不限于以下材料的至少两种：具有弹性性能的布料、不具备弹性性能的布料、TPU膜材和PVC膜材。

在本发明的一些实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊6成型后，将其前后两端分别折叠出一定长度的波浪形结构3，在所述弯曲驱动气囊6的囊体上安装第一进气装置4的位置处不进行折叠。

本发明的一些实施方式中，所述第一进气装置4设置在弯曲驱动气囊6的囊体上。该实施例中，所述第一进气装置4设置在所述囊体中部，当然也可以设置在所述囊体上的别的部位。在弯曲驱动气囊6给到的压力一定时，所述囊体越长，充气后在所述囊体最前端造成的力越小，因此在所述弯曲驱动气囊长度不变时，将所述第一进气装置4设置在所述囊体中部，相当于把弯曲驱动气囊6缩短分成了两小段，长度减少，从而提升了驱动力度。

在本发明的一些实施方式中，将所述弯曲驱动气囊6折叠后的波浪形结构凹陷部位5的两侧通过缝制、粘接、高周波焊接等方式固定在手指部分的第一面。

在本发明的一些实施方式中，舒张驱动气囊7制作完成后将其中部预设部位进行一次折叠，且折叠部分9不会互相接合在一起，也不会和与套层2固定在一起，而后将两端剩余部分通过热压、粘接、缝制等方式和手指部分的第二面固定连接。所述预设部位与手指的关节部位对应。

本发明的一些实施方式中，所述每个弯曲驱动气囊6用于基于充入的物质提供压力，以驱动相应的手指部分进行弯曲。该实施例中，通过对弯曲驱动气囊6充入气体的方式使得弯曲驱动气囊6膨胀，此时由于弯曲驱动气囊6被折叠后的波浪形结构3的限制，使得整个弯曲驱动气囊6实现弯曲运动，从而带动手指进行弯曲。

在本发明的一些实施方式中，每个所述弯曲驱动气囊6还包括气压阀，所述气压阀与每个所述弯曲驱动气囊6对应的第一进气装置4连接，用于控制所述弯曲驱动气囊6囊内的气压；每个所述舒张驱动气囊7还包括气压阀，所述气压阀与每个所述舒张驱动气囊7对应的第二进气装置8连接，用于控制所述舒张驱动气囊7囊内的气压。所述气压阀通过和上位机、控制器等进行连接，可以实现对弯曲驱动气囊6与舒张驱动气囊7更精准的压力控制，使手部运动的幅度更加可控，还可以和一些移动设备进行通信连接，实现远程控制。

在本发明的上述实施例中，提供了一种软体机械手套，驱动气囊使用复合织物制成，相比于硅胶、波纹管等形式，重量、体积更具优势。增加了位于手心处的舒张驱动气囊，能够使织物形式的手套实现带动手指舒张、背屈的功能，康复理疗效果更好。位于手背处的弯曲驱动气囊改为双向进气形式，能够提升输出力度，使康复理疗效果更好。

尽管已描述了本申请的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、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，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种软体机械手套，其特征在于，包括：

套层、至少两个手指部分、设置于所述至少两个手指的每个手指部分第一面的弯曲驱动气囊、设置于所述每个手指部分第二面的舒张驱动气囊、分别与每个弯曲驱动气囊对应的第一进气装置，以及分别与每个舒张驱动气囊对应的第二进气装置；

对应每个弯曲驱动气囊，相应第一进气装置设置在所述弯曲驱动气囊的囊体部位，以使所述弯曲驱动气囊充气后膨胀对相应的手指部分两端都产生力，从而驱动所述弯曲驱动气囊对应的手指部分弯曲；

对应每个舒张驱动气囊，相应第二进气装置设置于所述舒张驱动气囊的一端，用于向所述舒张驱动气囊充气，以驱动所述舒张驱动气囊对应的手指部分由收缩状态变更为伸展状态甚至背屈状态。

2.根据权利要求1所述的软体机械手套，其特征在于，所述套层的材料为具有弹性性能的材料，包括布料、塑料。

3.根据权利要求1所述的软体机械手套，其特征在于，

每个所述弯曲驱动气囊由两片复合织物材料密封接合得到；

每个所述舒张驱动气囊由两片复合织物材料密封接合得到。

4.根据权利要求3所述的软体机械手套，其特征在于，

所述复合织物材料包括以下材料的至少两种：具有弹性性能的布料、不具备弹性性能的布料、热塑造性聚氨酯弹性体TPU膜材和聚氯乙烯PVC膜材。

5.根据权利要求1所述的软体机械手套，其特征在于，每个所述弯曲驱动气囊除设置所述第一进气装置的区域外的囊体为波浪形结构。

6.根据权利要求5所述的软体机械手套，其特征在于，每个所述弯曲驱动气囊通过位于两端的波浪形结构中的凹陷部位的两侧与相应手指部分的第一面固定连接。

7.根据权利要求1所述的软体机械手套，其特征在于，每个所述舒张驱动气囊的预设部位可折叠，且所述舒张驱动气囊两端固定在相应手指部分的第二面，所述舒张驱动气囊的预设部位与手指的关节部分对应。

8.根据权利要求5所述的软体机械手套，其特征在于，每个所述弯曲驱动气囊基于充入的物质产生形变，受限于所述波浪形结构，以使所述每个弯曲驱动气囊实现弯曲，以驱动所述弯曲驱动气囊对应的手指部分弯曲。

9.根据权利要求1所述的软体机械手套，其特征在于，每个所述弯曲驱动气囊还包括气压阀，所述气压阀与每个所述弯曲驱动气囊对应的第一进气装置连接，用于控制所述弯曲驱动气囊囊内的气压；每个所述舒张驱动气囊还包括气压阀，所述气压阀与每个所述舒张驱动气囊对应的二进气装置连接，用于控制所述舒张驱动气囊囊内的气压。

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