[发明专利]多级可调的主动式可穿戴下肢康复装置有效
申请号: | 202011480948.3 | 申请日: | 2020-12-15 |
公开(公告)号: | CN112641612B | 公开(公告)日: | 2023-03-21 |
发明(设计)人: | 李秉洋;毛炳雪;赵妍;王鹏飞 | 申请(专利权)人: | 中国空间技术研究院;佛山国防科技工业技术成果产业化应用推广中心;佛山中国空间技术研究院创新中心;佛山市森耀新材料科技有限公司 |
主分类号: | A61H7/00 | 分类号: | A61H7/00;A61N1/36 |
代理公司: | 北京智乾知识产权代理事务所(普通合伙) 11552 | 代理人: | 华冰 |
地址: | 100094 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 多级 可调 主动 穿戴 下肢 康复 装置 | ||
1.一种多级可调的主动式可穿戴式下肢康复装置的制作方法,其特征在于,其具体包括如下步骤:
S1:预设弹性片的尺寸,将EAP人工肌肉材料按预设尺寸进行裁切作为第一弹性片层;
所述弹性片作为驱动结构的预设尺寸为长度170-260mm,宽度100-130mm,其中脚踝部尺寸180cm*105cm,小腿中部尺寸223cm*125cm,膝盖部尺寸250cm*125cm;
S2:在第一弹性片层的下表面均匀涂敷第一硅胶导线电极,在其上表面均匀涂覆第二硅胶导线电极,进行固化处理;
所述固化处理为在100-160℃下烘烤1-30min后形成多层膜电极;
第一硅胶导线电极、第二硅胶导线电极均包括三部分,其分别为脚踝部电极、小腿中部电极和膝盖部电极,各电极均设置在相应的驱动部的中心;所述第一硅胶导线电极、第二硅胶导线电极的涂敷长度160mm-240mm,宽度60mm-90mm,涂敷厚度0.01mm-0.5mm;以便驱动第一弹性片层使之变形时,也预留了安全距离,防止电极通电后漏电;
在第二硅胶导线电极上表面另附上第二弹性片层,并在该第二弹性片层的上表面涂敷第三硅胶导线电极;
该步骤至少重复一次,形成堆叠多层结构;所述堆叠多层结构的层数为2层-6层;根据堆叠多层结构的层数控制达到不同的输出压力;
S3:将导电胶带分别与第一硅胶导线电极和第二硅胶导线电极连接,引出正、负电极,制备得到主动压缩的穿着驱动部;
S4:在所述穿着驱动部包覆人体腿部一侧表面设置可拉伸层,将穿着驱动部包覆在小腿上,在可拉伸层上设置有可调节连接固定部,所述可调节连接固定部为三级卡扣,通过三级卡扣连接,形成柔性套筒结构,避免测试过程中穿着驱动部与小腿之间发生电接触,形成人体高压防护结构;穿着驱动部拉伸,穿上后作用在腿部一个初始压应力,对肌肉提供收缩补偿,利用堆叠多层结构及拉伸倍率提供不同档位的按摩效果;可调节连接固定部对穿着驱动部分级拉伸以实现对腿部施加压力的调节;三级卡扣,包括第一级卡扣、第二级卡扣和第三级卡扣,所述第一级卡扣、第二级卡扣和第三级卡扣力的分级拉伸比为1.1~1.3;1.2~1.4;1.3~1.6;
穿着驱动部上设置传感器,传感器为贴片传感器;通过贴片传感器收集数据,测试穿着驱动部拉伸后穿戴在腿上,对腿部的一个初始压力,以及在通电后,穿着驱动部舒张后,其压力的变化,
供电模块与穿着驱动部相连,传感器、供电模块均与控制模块相连;当供电模块向穿着驱动部供电时,穿着驱动部发生形变实现对小腿主动按压;采用定制的电压箱提供2-5V范围内的电压,利用高压放大器放大输出电压至2.8-11.3kV的范围;
通过贴片传感器收集数据,通电模式下,控制模块向穿着驱动部的EAP人工肌肉材料两侧施加电压,库仑力诱导EAP人工肌肉材料产生电致伸缩变形,导致柔性套筒结构径向扩张,作用在腿部的压应力下降,收缩-舒张压差:5%~8%;电刺激撤去,压应力恢复,循环反复实现对小腿的按摩,通过控制通断电间隔控制助力频率:0.2-2Hz。
2.如权利要求1所述的多级可调的主动式可穿戴式下肢康复装置的制作方法,其特征在于,
第二弹性片层的弹性片采用EAP人工肌肉材料。
3.如权利要求2所述的多级可调的主动式可穿戴式下肢康复装置的制作方法,其特征在于,
当堆叠多层结构的层数是2层,所述输出压力的范围值为15~25mmHg;
当堆叠多层结构的层数是3层,所述输出压力的范围值为20~30mmHg;
当堆叠多层结构的层数是4层,所述输出压力的范围值为30~40mmHg;
当堆叠多层结构的层数是5层,所述输出压力的范围值为40~50mmHg;
当堆叠多层结构的层数是6层,所述输出压力的范围值为50~60mmHg。
4.如权利要求1所述的多级可调的主动式可穿戴式下肢康复装置的制作方法,其特征在于,脚踝部电极的尺寸160*65mm,小腿中部电极的尺寸210*85mm,膝盖部电极的尺寸235*85mm;各电极均设置在相应的穿着驱动部的中心。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国空间技术研究院;佛山国防科技工业技术成果产业化应用推广中心;佛山中国空间技术研究院创新中心;佛山市森耀新材料科技有限公司,未经中国空间技术研究院;佛山国防科技工业技术成果产业化应用推广中心;佛山中国空间技术研究院创新中心;佛山市森耀新材料科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202011480948.3/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。