[发明专利]多自由度变形结构及包括该结构的穿着式动作辅助装置

权利要求书

1.一种多自由度的穿着式动作辅助装置，其特征在于，包括：

动作辅助手套，具有供穿着者手指插入的手指插入部；

驱动单元，配置在所述动作辅助手套的手背侧，驱动手指插入部动作；

信号检测单元，检测穿着者的用于使手指动作的信号；

控制单元，根据所述的信号向所述驱动单元输出驱动控制信号；

其中，所述的驱动单元包括：

电驱动弯曲单元，包括多自由度变形结构，以及为预拉伸内管充放气的气泵；

线驱动单元，包括若干牵引线和电机，所述牵引线的一端固定在所述多自由度变形结构的驱动外管上，牵引线的另一端连接在电机的收线盘上；

所述的多自由度变形结构包括：

预拉伸内管，为具有充气口的弹性管，充气后使驱动外管直径增加；

驱动外管，由若干厚度可变的软体驱动膜片叠加而成，所述的软体驱动膜片包括：

支撑骨架，该支撑骨架为形变材料，每个支撑骨架上至少具有3个镂空区域，所述的镂空区域沿支撑骨架的周向均匀分布；

驱动薄膜，绷设在所述的镂空区域内，所述的驱动薄膜在外加激励下改变厚度；所述的驱动薄膜为介电弹性体薄膜，介电弹性体薄膜的上、下表面均覆盖有电极层。

2.根据权利要求1所述的多自由度的穿着式动作辅助装置，其特征在于，每个支撑骨架上具有4个镂空区域，所述的镂空区域沿支撑骨架的周向均匀分布。

3.根据根据权利要求1所述的多自由度的穿着式动作辅助装置，其特征在于，每个所述的介电弹性体薄膜的电极层中的负极并联后接地，每个所述的介电弹性体薄膜的电极层中的正极分别与对应的高压电源的正极相连。

4.根据权利要求1所述的多自由度的穿着式动作辅助装置，其特征在于，相邻的软体驱动膜片之间设有绝缘层。

5.根据权利要求1所述的多自由度的穿着式动作辅助装置，其特征在于，所述的信号检测单元，包括：

肌肉电信号传感器，采集穿着者手臂的用于表征穿着者手部的动作意图和肌肉活动强度的肌肉电信号；

陀螺仪，用于采集手臂的三轴角速度；

加速度计，用于采集手臂的三轴加速度。