[發(fā)明專利]氣動關(guān)節(jié)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110407986.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113143544B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王豫;閆亞東;官明俊;張佳楠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28;A61F2/50
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 楊云云

本發(fā)明提供一種氣動關(guān)節(jié)，包括：固定件、旋轉(zhuǎn)件、氣囊、彈性構(gòu)件及供氣裝置，旋轉(zhuǎn)件的一端與固定件轉(zhuǎn)動連接；氣囊的第一端與固定件連接，氣囊的第二端與旋轉(zhuǎn)件連接；氣囊在充氣的情況下，氣囊的第二端位于固定件上的第一位置，氣囊在排氣的情況下，氣囊的第二端位于固定件上的第二位置，第一位置與第二位置環(huán)繞旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)軸線呈圓周排布；彈性構(gòu)件的第一端與固定件連接，彈性構(gòu)件的第二端與旋轉(zhuǎn)件連接；供氣裝置與氣囊連通。本發(fā)明通過將氣囊、彈性構(gòu)件分別與旋轉(zhuǎn)件連接，可實現(xiàn)控制旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動的平順性及穩(wěn)定性，避免了氣動關(guān)節(jié)的損壞，增強了氣動關(guān)節(jié)的適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣動關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)

關(guān)節(jié)是實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運動的重要結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于機器人和醫(yī)療器械領(lǐng)域中。在醫(yī)療器械領(lǐng)域中，人工關(guān)節(jié)供使用者使用，為使用者恢復(fù)一定的生活自理能力和工作能力提供便利。

現(xiàn)有的關(guān)節(jié)采用鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)，該鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)包括固定件、轉(zhuǎn)動件及機械驅(qū)動結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動件的一端鉸接于固定件上，當(dāng)獲取轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動到指定位置的需求時，由機械結(jié)構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動一個固定的角度，使得轉(zhuǎn)動件到達(dá)指定位置。由于鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)的連接方式屬于剛性連接，即轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動到指定位置時的轉(zhuǎn)動角度為定值，當(dāng)轉(zhuǎn)動件件的另一端在指定位置受到?jīng)_擊或振動時，轉(zhuǎn)動件的轉(zhuǎn)動角度無法適應(yīng)性增大或減小，導(dǎo)致鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)在受到?jīng)_擊或振動時無法吸收沖擊或振動，易造成鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)的損壞，導(dǎo)致鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)的適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種氣動關(guān)節(jié)，用以解決現(xiàn)有鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)在受到?jīng)_擊或振動時無法吸收沖擊或振動、適應(yīng)性差的問題。

本發(fā)明提供一種氣動關(guān)節(jié)，包括：固定件、旋轉(zhuǎn)件、氣囊、彈性構(gòu)件及供氣裝置，所述旋轉(zhuǎn)件的一端與所述固定件轉(zhuǎn)動連接；所述氣囊的第一端與所述固定件連接，所述氣囊的第二端與所述旋轉(zhuǎn)件連接；所述氣囊在充氣的情況下，所述氣囊的第二端位于所述固定件上的第一位置，所述氣囊在排氣的情況下，所述氣囊的第二端位于所述固定件上的第二位置，所述第一位置與所述第二位置環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)軸線呈圓周排布；所述彈性構(gòu)件的第一端與所述固定件連接，所述彈性構(gòu)件的第二端與所述旋轉(zhuǎn)件連接；所述供氣裝置與所述氣囊連通。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述氣囊與所述彈性構(gòu)件均呈條形，所述氣囊與所述彈性構(gòu)件當(dāng)中的至少一者相對于所述旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)軸線沿周向延伸。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述氣囊與所述彈性構(gòu)件在所述固定件所在平面上的投影位于所述旋轉(zhuǎn)件的兩側(cè)，當(dāng)所述氣囊第二端位于所述第一位置時，所述彈性構(gòu)件處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)所述氣囊第二端位于所述第二位置時，所述彈性構(gòu)件處于復(fù)位狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述氣囊與所述彈性構(gòu)件在所述固定件所在平面上的投影位于所述旋轉(zhuǎn)件的同側(cè)，當(dāng)所述氣囊第二端位于所述第一位置時，所述彈性構(gòu)件處于延伸狀態(tài)，當(dāng)所述氣囊第二端位于所述第二位置時，所述彈性構(gòu)件處于復(fù)位狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述第一位置與所述第二位置相對于所述旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)軸線所呈的圓心角為60°～130°。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述固定件包括：圓筒、連接件及旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件，所述連接件的一端與所述圓筒的內(nèi)側(cè)壁連接，另一端與所述旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件連接，所述旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件位于所述圓筒的中心軸線處；所述旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件與所述旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動連接；所述連接件分別與所述氣囊的第一端及彈性構(gòu)件的第一端連接。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述連接件為連接桿或連接板，所述連接件沿所述圓筒的徑向方向排布。

根據(jù)本發(fā)明提供一種的氣動關(guān)節(jié)，所述供氣裝置包括氣管，所述氣管設(shè)于所述圓筒上，所述氣管的出氣端伸入至所述圓筒的內(nèi)側(cè)，并與所述氣囊連通。