本發(fā)明屬于軟體機(jī)器人，特別是涉及一種防偏軟體致動器及手部氣動助力裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著人類社會的發(fā)展，諸如中風(fēng)，腦卒中等疾病問題日益嚴(yán)重，該類疾病已經(jīng)成為造成我國成年人手部殘疾的主要原因之一，且難以通過十分有效的方式治療。大部分患者由于手部功能喪失而導(dǎo)致生活無法自理，高昂的醫(yī)療費(fèi)用和后期人工康復(fù)訓(xùn)練費(fèi)用給家庭和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此使用軟體康復(fù)訓(xùn)練手套可以使患者進(jìn)行有效的康復(fù)訓(xùn)練，不僅可以降低康復(fù)醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度，而且可以減少治療成本，進(jìn)而達(dá)到患者僅在醫(yī)師的指導(dǎo)下即可實(shí)現(xiàn)自主康復(fù)。

2、目前市場上波紋管形軟體致動器應(yīng)用廣泛，這種軟體致動器彎曲性能好。在其運(yùn)用在康復(fù)手套上時，對不同程度的患者都有不錯的治療效果。但在外力驅(qū)動軟體致動器彎曲時，可能會導(dǎo)致軟體致動器發(fā)生扭曲、側(cè)彎、過度伸長和過度縮短，造成康復(fù)手套與手部不貼合，存在手套與手部脫離問題，進(jìn)而使軟體致動器因側(cè)彎、扭曲、過度伸長和過度縮短造成能量損失，降低軟體致動器對手指的彎曲作用力，影響治療效果。

3、通常波紋管和致動器防偏機(jī)構(gòu)需分開制作，之后再進(jìn)行裝配。在裝配時，可能需要破壞防偏機(jī)構(gòu)與波紋管進(jìn)行組裝，這樣不僅會降低防偏機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，而且也會影響防偏機(jī)構(gòu)的美觀性。通常防偏軟體致動器的制作材料較硬，在其應(yīng)用于康復(fù)手套上時，如果對波紋管充入過大氣壓會導(dǎo)致防偏機(jī)構(gòu)過度擠壓手指而造成二次傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種防偏軟體致動器及手部氣動助力裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中軟體致動器運(yùn)用在康復(fù)手套上時，在外力驅(qū)動下發(fā)生扭曲、側(cè)彎、過度伸長和過度縮短導(dǎo)致的康復(fù)手套與手部不貼合的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種防偏軟體致動器，其包括：固定夾具，且所述固定夾具包括：

4、至少兩個固定部；

5、限位部，每兩個所述固定部之間設(shè)置有一個限位部，所述限位部與所述固定部的連接處為柔性鉸鏈；所述限位部包括至少三個子限位部，相鄰的兩個所述子限位部之間通過柔性鉸鏈連接；

6、波紋管，其安裝所述固定夾具上，所述波紋管包括：

7、波紋氣囊，所述波紋氣囊位于所述限位部上方，所述波紋氣囊連通有進(jìn)氣口；

8、連接部，其設(shè)置于所述波紋氣囊的兩側(cè)，并固定安裝于所述固定部內(nèi)。

9、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述子限位部在靠近所述波紋管一側(cè)設(shè)置為弧面或u型面，所述波紋氣囊的波峰結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述弧面或u型面。

10、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，靠近所述子限位部頂部的柔性鉸鏈為第一鉸鏈，靠近所述子限位部底部的柔性鉸鏈為第二鉸鏈，所述固定部與所述限位部之間通過第一鉸鏈連接，各個子限位部之間分別通過第一鉸鏈或第二鉸鏈連接；

11、當(dāng)所述子限位部為奇數(shù)時，所述第一鉸鏈和所述第二鉸鏈關(guān)于位于多個所述子限位部中間的一個子限位部對稱設(shè)置，且至少包括兩個所述第二鉸鏈；

12、當(dāng)所述子限位部為偶數(shù)時，所述第一鉸鏈和所述第二鉸鏈關(guān)于位于多個所述子限位部中間兩個子限位部之間的柔性鉸鏈對稱設(shè)置，且至少包括兩個所述第二鉸鏈。

13、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括基座，所述基座的硬度小于所述固定夾具的硬度，所述基座包括固定塊和柔性連接件，相鄰的兩個所述固定塊通過所述柔性連接件連接，所述固定塊與所述固定部連接，所述柔性連接件與所述限位部匹配，所述柔性連接件上設(shè)置有第一凹槽或不設(shè)置凹槽。

14、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，沿所述固定夾具的軸線，在所述固定部和所述限位部的底部設(shè)置有斷口。

15、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述固定部包括安裝座和底座，所述安裝座與所述底座可拆卸連接；

16、所述安裝座和底座拼合形成安裝口，所述連接部與所述安裝口相配合并安裝于所述安裝口內(nèi)。

17、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述安裝座底部設(shè)置有安裝孔，所述底座設(shè)置有安裝塊，或所述底座設(shè)置有安裝孔，所述安裝座底部設(shè)置有安裝塊，所述安裝塊安裝于所述安裝孔內(nèi)以形成所述安裝口。

18、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述底座兩側(cè)設(shè)有卡槽，所述安裝座的兩側(cè)設(shè)有卡扣，當(dāng)所述底座與所述安裝座合攏時，所述卡扣與所述卡槽卡合。

19、在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述固定部的一側(cè)設(shè)置有安裝開口，且相鄰的兩個所述固定部的所述安裝開口朝向相反。

20、為了實(shí)現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的，本申請還提供一種手部氣動助力裝置，其包括：

21、防偏軟體致動器，所述防偏軟體致動器采用上述任一項所述的防偏軟體致動器；

22、傳感器，所述傳感器用于檢測所述防偏軟體致動器的彎曲角度和輸出力；

23、氣源，所述氣源用于對所述防偏軟體致動器的波紋管進(jìn)行充氣；

24、控制模塊，所述控制模塊用于接收所述傳感器的檢測得到的彎曲角度和輸出力數(shù)據(jù)，并對所述氣源進(jìn)行控制。

25、本發(fā)明通過將限位部設(shè)置為柔性鉸鏈和子限位部的組合結(jié)構(gòu)，柔性鉸鏈易于正常彎曲，子限位部的剛度可以較大，提高了限位部抗側(cè)彎的能力，有效限制了波紋管的側(cè)彎，減少了波紋管因側(cè)彎變形造成的能量損失；限位部主要是通過柔性鉸鏈處的彎曲變形來改變整個限位部的長度，而不是通過限位部整體的拉伸變形來改變長度，從而既能夠滿足波紋管正常的彎曲和伸展的長度變化，又限制了波紋管的過度伸長和過度縮短。在其運(yùn)用在康復(fù)手套上時，可以增大波紋管對手指的彎曲作用力，提高波紋管的驅(qū)動效率，提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性；避免了波紋管的過度伸長或過度縮短導(dǎo)致的手套松脫問題，同時提高了使用者的舒適感。

26、本發(fā)明的子限位部和柔性鉸鏈的數(shù)量、尺寸和位置的組合方式包括多種，可根據(jù)不同的使用場景進(jìn)行選擇。

27、本發(fā)明通過在所述固定部與限位部底部設(shè)置所述基座，所述基座的硬度小于所述固定夾具和限位部的硬度，可以防止在波紋管充入過大氣壓時造成防偏機(jī)構(gòu)對手指擠壓而造成二次傷害。

28、本發(fā)明通過在所述固定夾具的底部設(shè)置斷口或者將所述固定部設(shè)計為分體式可拆卸式結(jié)構(gòu)又或者是在所述固定部上設(shè)置安裝開口，使得對波紋管的安裝過程更簡單方便，同時保持了結(jié)構(gòu)的美觀性。

29、當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種防偏軟體致動器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偏軟體致動器，其特征在于，所述子限位部在靠近所述波紋管一側(cè)設(shè)置為弧面或u型面，所述波紋氣囊的波峰結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述弧面或u型面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偏軟體致動器，其特征在于，靠近所述子限位部頂部的柔性鉸鏈為第一鉸鏈，靠近所述子限位部底部的柔性鉸鏈為第二鉸鏈，所述固定部與所述限位部之間通過第一鉸鏈連接，各個子限位部之間分別通過第一鉸鏈或第二鉸鏈連接；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偏軟體致動器，其特征在于，還包括基座，所述基座的硬度小于所述固定夾具的硬度，所述基座包括固定塊和柔性連接件，相鄰的兩個所述固定塊通過所述柔性連接件連接，所述固定塊與所述固定部連接，所述柔性連接件與所述限位部匹配，所述柔性連接件上設(shè)置有第一凹槽或不設(shè)置凹槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偏軟體致動器，其特征在于，沿所述固定夾具的軸線，在所述固定部和所述限位部的底部設(shè)置有斷口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偏軟體致動器，其特征在于，所述固定部包括安裝座和底座，所述安裝座與所述底座可拆卸連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防偏軟體致動器，其特征在于，所述安裝座底部設(shè)置有安裝孔，所述底座設(shè)置有安裝塊，或所述底座設(shè)置有安裝孔，所述安裝座底部設(shè)置有安裝塊，所述安裝塊安裝于所述安裝孔內(nèi)以形成所述安裝口。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防偏軟體致動器，其特征在于，所述底座兩側(cè)設(shè)有卡槽，所述安裝座的兩側(cè)設(shè)有卡扣；或所述底座兩側(cè)設(shè)有卡扣，所述安裝座的兩側(cè)設(shè)有卡槽；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偏軟體致動器，其特征在于，所述固定部的一側(cè)設(shè)置有安裝開口，且相鄰的兩個所述固定部的所述安裝開口朝向相反。

10.一種手部氣動助力裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種防偏軟體致動器及手部氣動助力裝置，涉及軟體機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。所述防偏軟體致動器包括：固定夾具包括至少兩個固定部；限位部，每兩個固定部之間設(shè)置有一個限位部，限位部與固定部的連接處為柔性鉸鏈；限位部包括至少三個子限位部，相鄰的兩個子限位部之間通過柔性鉸鏈連接；波紋管，其安裝固定夾具上，波紋管包括：波紋氣囊，波紋氣囊位于限位部上方，波紋氣囊連通有進(jìn)氣口；連接部，其設(shè)置于波紋氣囊的兩側(cè)，并固定安裝于固定部內(nèi)。本發(fā)明使得所述防偏軟體致動器在運(yùn)用到康復(fù)手套上時與手部更貼合，提高了使用者的舒適感。通過設(shè)置軟體基座，可以防止在波紋管充入過大氣壓時固定夾具對手指擠壓而造成二次傷害。

技術(shù)研發(fā)人員：王勇,汪禧龍,徐秋賦,陸益民,陳恩偉,劉正士
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30