[發明專利]多自由度變形結構及包括該結構的穿著式動作輔助裝置

有效

• 申請號: 201710132979.1
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106880470B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 丁英琪;李鐵風;戴霖;黃淮揚;丁晨煒;王科佾
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61B5/11;A61B5/389;A61B5/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 蔣瓊

1.一種多自由度的穿著式動作輔助裝置，其特征在于，包括：

動作輔助手套，具有供穿著者手指插入的手指插入部；

驅動單元，配置在所述動作輔助手套的手背側，驅動手指插入部動作；

信號檢測單元，檢測穿著者的用于使手指動作的信號；

控制單元，根據所述的信號向所述驅動單元輸出驅動控制信號；

其中，所述的驅動單元包括：

電驅動彎曲單元，包括多自由度變形結構，以及為預拉伸內管充放氣的氣泵；

線驅動單元，包括若干牽引線和電機，所述牽引線的一端固定在所述多自由度變形結構的驅動外管上，牽引線的另一端連接在電機的收線盤上；

所述的多自由度變形結構包括：

預拉伸內管，為具有充氣口的彈性管，充氣后使驅動外管直徑增加；

驅動外管，由若干厚度可變的軟體驅動膜片疊加而成，所述的軟體驅動膜片包括：

支撐骨架，該支撐骨架為形變材料，每個支撐骨架上至少具有3個鏤空區域，所述的鏤空區域沿支撐骨架的周向均勻分布；

驅動薄膜，繃設在所述的鏤空區域內，所述的驅動薄膜在外加激勵下改變厚度；所述的驅動薄膜為介電彈性體薄膜，介電彈性體薄膜的上、下表面均覆蓋有電極層。

2.根據權利要求1所述的多自由度的穿著式動作輔助裝置，其特征在于，每個支撐骨架上具有4個鏤空區域，所述的鏤空區域沿支撐骨架的周向均勻分布。

3.根據根據權利要求1所述的多自由度的穿著式動作輔助裝置，其特征在于，每個所述的介電彈性體薄膜的電極層中的負極并聯后接地，每個所述的介電彈性體薄膜的電極層中的正極分別與對應的高壓電源的正極相連。

4.根據權利要求1所述的多自由度的穿著式動作輔助裝置，其特征在于，相鄰的軟體驅動膜片之間設有絕緣層。

5.根據權利要求1所述的多自由度的穿著式動作輔助裝置，其特征在于，所述的信號檢測單元，包括：

肌肉電信號傳感器，采集穿著者手臂的用于表征穿著者手部的動作意圖和肌肉活動強度的肌肉電信號；

陀螺儀，用于采集手臂的三軸角速度；

加速度計，用于采集手臂的三軸加速度。