[发明专利]椭圆形波纹管状软体致动模块及手部康复训练器

说明书

本发明公开一种椭圆形波纹管状软体致动模块，所述椭圆形波纹管状软体致动模块包括椭圆形波纹管段；第一接口管段，与所述椭圆形波纹管段的一端连接；第二接口管段，与所述椭圆形波纹管段的另一端连接；以及中空驱动腔体，依次贯穿所述第一接口管段、所述椭圆形波纹管段及所述第二接口管段，所述第二接口管段的远离所述椭圆形波纹管段的一端密封或开口。本发明的椭圆形波纹管状软体致动模块不仅具有优良的抗扭性、抗弯性及承载能力，而且具有确定的弯曲方向和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种椭圆形波纹管状软体致动模块及手部康复训练器。

背景技术

如今社会人口老龄化加重，由于脑卒中等疾病引起的偏瘫人数越来越庞大，同时，由于生产事故、交通事故等意外造成的手部运动功能受损的人数也逐年增加。这些患者往往因肢体运动功能障碍而生活不能自理，给家庭和社会都带来了不小的压力。机器人辅助康复训练能够节约大量的人力物力，并能够对患者康复进度进行量化的评估，根据患者的康复状况循序渐进的进行训练。

在手部康复训练中，市面上有刚性结构外骨骼机器人和柔性结构外骨骼机器人，刚性结构外骨骼机器人有传统的连杆、铰链、滑块等结构组成，柔性结构外骨骼机器人则由柔性流体致动器构成，如硅胶制成的气动致动器或塑料波纹管致动器。相比于刚性结构外骨骼机器人，柔性结构外骨骼机器人具有更高的安全性和舒适性，由于其自身结构的柔性特点，当发生碰撞或者系统干扰从而产生突变的意外载荷时，柔性的结构能够对意外载荷进行缓冲，不会对患者造成伤害。

目前市面上主流手部康复训练设备主要采用圆形波纹管软体致动器，这种软体致动器力量大，适用不同程度的手疾患者，但是存在极易侧向弯曲、扭曲的问题，且弯曲方向具有不确定性，影响使用效果，压力过大时圆形波纹管的随意性过度弯曲可能会对使用者造成二次伤害。

另外，现有的采用圆形波纹管软体致动器分段式安装的手部康复训练设备工艺结构复杂，零件较多，不方便生产制造。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种椭圆形波纹管状软体致动模块及手部康复训练器，用于解决现有技术中的圆形波纹管软体致动器容易侧向弯曲、扭曲以及弯曲方向具有不确定性的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种椭圆形波纹管状软体致动模块，包括：

椭圆形波纹管段；

第一接口管段，与所述椭圆形波纹管段的一端连接；

第二接口管段，与所述椭圆形波纹管段的另一端连接；以及

中空驱动腔体，依次贯穿所述第一接口管段、所述椭圆形波纹管段及所述第二接口管段，所述第二接口管段的远离所述椭圆形波纹管段的一端密封。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供另一种椭圆形波纹管状软体致动模块，包括：

椭圆形波纹管段；

第一接口管段，与所述椭圆形波纹管段的一端连接；

第二接口管段，与所述椭圆形波纹管段的另一端连接；以及

中空驱动腔体，依次贯穿所述第一接口管段、所述椭圆形波纹管段及所述第二接口管段，所述第二接口管段的远离所述椭圆形波纹管段的一端开口。

在一可选实施例中，所述椭圆形波纹管段的径向截面为椭圆形截面，轴向截面为波纹形截面。

在一可选实施例中，所述椭圆形波纹管段包括沿轴向方向交替设置的波峰结构和波谷结构。

在一可选实施例中，所述椭圆形波纹管状软体致动模块的材质为弹性材料。

在一可选实施例中，所述椭圆形波纹管状软体致动模块一体成型。