[發明專利]仿生肌肉

在審

• 申請號: 201480044982.2
• 申請日: 2014-08-02
• 公開（公告）號: CN105453198A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: A·理慈歐
• 申請（專利權）人: 克拉魯斯科技私人有限公司
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H02K33/02;A61F2/08;A61F2/70
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 孟銳

發明領域

本發明涉及生物工程領域，且明確地說，涉及生物機械工程學。

發明背景

隨著全球人口老齡化和社會結構變化，我們的弱者和殘疾人將需要自動化援助來獨立地執行正常的每日活動，因為支持服務變得越來越不可用。

復制骨骼肌的所有當前方法均已設法用例如類似水力/氣動柱塞的裝置、具有齒輪/滑輪的電動機、氣動囊的機械裝置來代替肌肉質量。因此，為了實現必要的性能，這些裝置是龐大的，需要相當大的電力供應器，且通常僅能夠沿直線在兩個錨定點之間提供力。

此外，當前方法通常需要復雜的控制系統來首先感測且接著控制施加所需力所需要的移動量，以實現所要的結果。

最后，當前方法通常經受將最終阻止和降級其性能的環境因素。它們還要求定期維護，使得其不適合在危險環境中使用，且不適合外科移植來代替有缺陷的骨骼肌。

本發明的一方面是克服或改進現有技術的問題，以提供在形狀和功能兩者上復制骨骼肌的個人援助裝置和系統。本發明的另一方面是提供動力學移動裝置，其被配置來形成構造或補充器官或人造移動系統的組件。另一方面是提供現有技術的有用替代。

本說明書中僅出于提供本發明的上下文的目的而包括文檔、動作、材料、裝置、文章等的論述。這并不暗示或表示這些物質中的任何一者或全部形成了現有技術基礎的一部分，或是本發明相關領域中的公知常識，因為其在本申請的每一權利要求的優先權日期之前就已存在。

發明概述

在第一方面中，本發明提供一種電磁裝置，其包括：

電路；以及

接觸引發的電磁體，其具有與所述電路可操作連接的電線圈，

其中所述電線圈的一端直接連接至所述電路，且另一端連接至電磁體的磁芯，使得在使用中，磁芯執行以下雙重目的：(i)使線圈所產生的電磁場集中，以及(ii)形成使電磁體的磁芯通電的電路的一部分。

在第二方面中，本發明包括動力學裝置，其包括如本文所描述的兩個或多個電磁裝置。

在一個實施方案中，所述動力學裝置被配置成使得在使用中，當第一電磁裝置的電磁體通電時，所產生的磁場在磁性上吸引鄰近第二電磁裝置的電磁體。

在一個實施方案中，所述動力學裝置被配置成使得在使用中，當第二電子裝置的電磁體與第一電磁裝置的電磁體電接觸時，使用于第二電磁裝置的電磁體的電路閉合，且使第二電磁裝置的電磁體通電以形成磁場。

在一個實施方案中，所述兩個或多個電磁裝置串聯安置。

在一個實施方案中，所述兩個或多個電磁裝置并聯電連接。

在一個實施方案中，所述動力學裝置包括多個電磁裝置。

在第三方面中，本發明提供一種用于模擬局部或完整的哺乳動物肌肉的功能的系統，所述系統包括如本文所描述的一個或多個動力學裝置，所述一個或多個動力學裝置被包圍在生物相容材料中。

在一個實施方案中，所述生物相容材料是有彈性的。

在一個實施方案中，所述生物相容材料形成管狀單元，管狀單元含有多個動力學裝置。

在一個實施方案中，任何一個管狀單元內的兩個或多個電磁裝置被配置成由電路供電，其中所施加的電能的量至少部分地取決于系統正抵抗其操作的機械力。

在一個實施方案中，所述系統被配置成使得鄰近的管狀單元沿長軸形成一個或多個接觸點。

在一個實施方案中，所述管狀單元被配置成使得兩個鄰近管狀單元之間的接觸面積在鄰近管的磁軸之間的角移位范圍內最大化。

在一個實施方案中，管狀單元內的電磁裝置在其未通電狀態下，沿其磁軸彼此分開某一距離，所述距離在與管狀單元的磁軸長度相比時，當鄰近管狀單元接觸時，形成所述系統的預定收縮比率。

在一個實施方案中，所述系統包括兩個或多個管狀單元，其被配置來在機械方面一致工作。

在一個實施方案中，所述兩個或多個管狀單元被生物相容材料包圍，以形成管狀單元分組。

在一個實施方案中，所述系統包括非導電鐵磁流體，所述流體至少部分地環繞一個、大多數或所有的動力學裝置。

在一個實施方案中，所述生物相容材料是有彈性的。

在一個實施方案中，管狀單元分組內的管狀單元相對于彼此移位。

在第四方面中，本發明提供一種治療動物體內的肌肉紊亂的方法，所述方法包括將如本文所描述的動力學裝置或如本文所描述的系統植入動物體內的步驟，其中所述動力學裝置或系統直接或間接地機械耦合至動物的骨骼組成部分。

在一個實施方案中，所述動力學裝置或系統直接或間接地電耦合至動物的神經組成部分。