[發明專利]一種基于氣動肌肉的仿人腰椎系統

有效

• 申請號: 201810073698.8
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108527357B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 姜飛龍;張海軍;朱海濱;殷小亮;朱荷蕾;錢承;宋玉來;劉睿瑩;楊立娜
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: B25J9/14
• 分類號: B25J9/14;B25J9/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開一種基于氣動肌肉的仿人腰椎系統，以氣動肌肉模擬人的肌肉驅動腰椎的運動，具有完全模擬人的腰椎運動的功能。所述的仿人腰椎主要由多根多裂肌、腰小肌、半棘肌、椎骨、回旋肌、骨盆、回旋肌、腰大肌、腰方肌以及氣動肌肉固定板，各肌肉協調運動實現腰關節的屈伸、收展和環轉運動，本發明的仿人腰椎系統以氣動肌肉驅動，具結構緊湊、清潔、防爆性能好，可用于教學和演示。

技術領域

本發明屬于仿生機器人技術領域，具體涉及一種基于氣動肌肉的仿人腰椎系統。

背景技術

人的腰椎起到支撐人體上半部分的作用，能夠支持體重、傳遞力，同時能夠進行前后的屈伸、左右的收展、環轉運動，在運動過程中，由不同類型的力同時作用在其上面，因此腰椎要同時承受扭轉、剪切、彎曲、拉伸、壓縮等力中的一種或者多種作用力疊加的效果，因此研究腰椎及其相關肌肉，有助于設計更為合理的機器設備以及為腰椎疾病患者提供科學的鍛煉康復依據，然而國內外基本沒有這方面的研究。

發明內容

本發明的目的是針對上述的實際需求，提供了一種基于氣動肌肉的仿人腰椎系統，該系統結構緊湊，干凈、防爆，具體技術方案如下：

一種基于氣動肌肉的仿人腰椎系統，其特征在于，該系統包括氣動肌肉第一層固定板1、多裂肌一2、氣動肌肉第二層固定板3、多裂肌二4、氣動肌肉第三層固定板5、腰小肌一6、腰小肌二7、腰小肌三8、腰小肌四9、半棘肌一10、椎骨一11、回旋肌一12、半棘肌二13、回旋肌二14、椎骨二15、椎骨三16、氣動肌肉第四層固定板17、椎骨四18、骨盆19、回旋肌三20、腰大肌一21、腰方肌一22、回旋肌四23、腰大肌二24、腰方肌二25、腰大肌三26、腰方肌三27、腰方肌四28、腰大肌四29、多裂肌三30、多裂肌四31、回旋肌五32、回旋肌六33；

其中，氣動肌肉第一層固定板1、椎骨一11、氣動肌肉第二層固定板3依次固定連接，所述的氣動肌肉第二層固定板3與所述的椎骨二15的一端可轉動連接，所述的椎骨二15的另一端與所述的氣動肌肉第三層固定板5固定連接，所述的氣動肌肉第三層固定板5與所述的椎骨三16的一端可轉動連接，所述的椎骨三16的另一端與所述的氣動肌肉第四層固定板17固定連接，所述的氣動肌肉第四層固定板17與椎骨四18的一端可轉動連接，椎骨四18的另一端與所述的骨盆19可轉動連接；

所述的多裂肌一2、多裂肌二4、半棘肌一10、回旋肌一12、半棘肌二13、回旋肌二14的兩端均分別與氣動肌肉第一層固定板1、氣動肌肉第三層固定板5可轉動連接；所述的腰小肌一6、腰小肌二7、腰小肌三8、腰小肌四9兩端均分別與氣動肌肉第一層固定板1、骨盆19可轉動連接；

所述的回旋肌三20、回旋肌四23兩端均分別與氣動肌肉第二層固定板3、氣動肌肉第四層固定板17可轉動連接；所述的腰大肌一21、腰方肌一22、腰大肌二24、腰方肌二25兩端分別與氣動肌肉第二層固定板3、骨盆19可轉動連接；

腰大肌三26、腰方肌三27、腰方肌四28、腰大肌四29、多裂肌三30、多裂肌四31、回旋肌五32、回旋肌六33的兩端均分別與所述的氣動肌肉第三層固定板5、骨盆19可轉動連接；

所有的氣動肌肉的和骨頭的連接位置均仿照人體結構布置。

進一步地，所述的氣動肌肉第一層固定板1、氣動肌肉第二層固定板3、氣動肌肉第三層固定板5和氣動肌肉第四層固定板17的形狀要保證彼此之間的運動互不干涉。

進一步地，所述的可轉動連接為球鉸接。

進一步地，所述的固定連接為螺紋連接。

進一步地，所述的氣動肌肉第一層固定板1、氣動肌肉第二層固定板3、氣動肌肉第三層固定板5和氣動肌肉第四層固定板17均為空心殼體結構。

本發明的有益效果是：