[發明專利]一種氣動軟體康復護肘系統

在審

• 申請號: 201810009737.8
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN107961139A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 郝麗娜;高席豐;孫堯
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及一種軟件護肘，特別涉及一種氣動軟體康復護肘系統。

背景技術

目前在康復助力機器人技術領域，為人體上肢提供助力的技術方案中主要為機械式康復助力設備。大多是采用機械框架，其柔軟度和輕便度都不是很適合人體隨身攜帶。而且他們傳動方式大多釆取電動，直接應用于人體，也很容易給人造成傷害；少數采用剛性機構框架及氣動肌肉的形式進行康復助力，其也存在機構復雜，穿戴繁瑣、穿戴舒適性和控制系統過大不便于隨身攜帶的問題。因此，研發出適合穿戴在人體身上，且使用起來方便安全的軟式可穿戴助力機器人十分必要。

發明內容

本發明實施例提供一種氣動軟體康復護肘系統，具有驅動的柔順性，及人機交互的安全性、舒適性和穿戴方便的特點。

本發明提供一種氣動軟體康復護肘系統，包括：軟體氣動護肘、壓力傳感器、彎曲傳感器、氣壓傳感器、控制器、驅動板、電磁閥、氣動三聯件和儲氣瓶；

所述軟體氣動護肘包括儲氣室和設置于儲氣室下部的不可伸長端面；

所述壓力傳感器用于采集不可伸長端面與穿戴者前臂接觸處的壓力值；

所述彎曲傳感器用于采集軟體氣動護肘的彎曲角度值；

所述氣壓傳感器用于采集儲氣室內的氣壓值；

所述控制器分別與壓力傳感器、彎曲傳感器和氣壓傳感器相連接，根據接收的壓力值、彎曲值以及氣壓值輸出控制指令；

所述驅動板分別與控制器和電磁閥相連接，根據控制指令控制電磁閥的開關進而實現軟體氣動護肘的充放氣；

所述儲氣瓶與電磁閥相連接，用于儲存壓縮空氣。

在本發明的氣動軟體康復護肘系統中，所述軟體氣動護肘采用硅膠澆注而成，與肘關節固定處采用彈性綁帶連接。

在本發明的氣動軟體康復護肘系統中，所述彎曲傳感器澆注于軟體氣動護肘的不可伸長端面內，所述壓力傳感器粘合不可伸長端面的表面。

在本發明的氣動軟體康復護肘系統中，所述系統還包括鋰電池和降壓模塊，所述鋰電池直接為驅動板供電，所述鋰電池與所述降壓模塊相連經降壓后為控制器供電。

在本發明的氣動軟體康復護肘系統中，所述氣壓傳感器、控制器、驅動板、電磁閥、儲氣瓶、降壓模塊和鋰電池設置于便攜背包內。

在本發明的氣動軟體康復護肘系統中，所述系統還設有氣動三聯件，所述氣動三聯件分別與電磁閥和儲氣瓶相連接，所述氣動三聯件用于調節儲氣瓶的最大輸出氣壓。

本一種新型的氣動軟體康復護肘系統，軟體氣動護肘采用硅膠材料澆注而成，且彎曲傳感器被澆注其中，壓力傳感器被粘合在軟體護肘本體表面，實現了一體化要求，使傳感器讀數具有很高的穩定性；氣動元器件采用了小型化設備，實現了便攜式攜帶。本發明采用軟體氣動的方式，有驅動的柔順性，具有人機交互的安全性、舒適性和穿戴方便的特點。本發明的驅動裝置，即軟體氣動，具有體積小的優點。

附圖說明

圖1是本發明的軟體氣動護肘的結構示意圖；

圖2是本發明的一種氣動軟體康復護肘系統的結構框圖；

圖3是本發明的一種氣動軟體康復護肘系統的工作流程圖。

具體實施方式

參照附圖對本發明的一種氣動軟體康復護肘系統進行說明。

如圖1和圖2所示，本發明的一種氣動軟體康復護肘系統，包括：軟體氣動護肘1、壓力傳感器2、彎曲傳感器3、氣壓傳感器4、控制器5、驅動板6、電磁閥7和儲氣瓶8。

軟體氣動護肘1包括儲氣室11和設置于儲氣室下部的不可伸長端面12，儲氣室11設有進氣口13。軟體氣動護肘1采用硅膠澆注而成，與肘關節固定處采用彈性綁帶連接。

壓力傳感器2粘合在不可伸長端面12的表面，用于采集不可伸長端面12與穿戴者前臂接觸處的壓力值。彎曲傳感器3澆注于軟體氣動護肘1的不可伸長端面12內，用于采集軟體氣動護肘1的彎曲角度值。氣壓傳感器4用于采集儲氣室11內的氣壓值。

控制器5分別與壓力傳感器2、彎曲傳感器3和氣壓傳感器4相連接，根據接收的壓力值、彎曲值以及氣壓值輸出控制指令。驅動板6分別與控制器5和電磁閥7相連接，驅動板6根據控制指令控制電磁閥7的開關進而實現軟體氣動護肘1的充放氣，驅動板6采用L298N驅動板；儲氣瓶8與電磁閥7相連接，用于儲存壓縮空氣。

進一步的，本發明系統還包括鋰電池10和降壓模塊9，所述鋰電池10直接為驅動板6供電，所述鋰電池10與所述降壓模塊9相連經降壓后為控制器5供電。