仿生弹力服装制造技术

本发明专利技术是一种仿生弹力服装，属于仿生服的范围。服装的弹力大小和厚度不均匀，较厚，弹力大的部分形成网状结构，有多处皮带式的固定带，紧固在人体四肢和腰部，弹力大较厚的部分能将负荷较轻的一个方向作用的骨骼肌群的收缩力贮存并转换成另一方向作用的骨骼肌群的收缩力，并对牵引的骨骼形成压力，从而改善了运动功能，强化了训练强度，减少了运动的受伤，它可用于各种运动服装，训练服、特殊工作服、防止学生驼背的学习服、中老年保健服。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一、本专利技术属于仿生服装的范围二、本专利技术的构思来源于以下三个方面的
技术介绍
紧贴人体与人一同运动的服装;强化训练强度、提高训练成绩的体育器械;运动仿生学的新成果。△服装具有保(防)护、装饰(美观)、舒适、方便运动的功能。只是由于测重点不同而有各种各样的服装。近年出现一些具有特殊功能的服装，如具有隐避功能的迷彩服，它模拟了动物的保护色使人不易被发觉;在黑夜具有闪光功能的夜明服，模拟了萤火虫的发光原理;紧贴人体具有弹性的健美服，它模拟了人体皮肤。但它们没有强化训练，提高训练成绩的功能。△人们希望强化训练，减少锻练时间，而开发出许多复杂的重力或弹力体育训练器械。如“ROM”新型训练器〔1〕，但这些器械均较笨重，动作简单重复，场地受限，易使人疲倦。目前，“风靡世界的橡皮筋训练法”〔2〕，提高训练成绩很有效，但运动员需往复运动，橡皮筋一端固定在运动员前或后方的运动点上，对运动员施加拉力或阻力，动作简单，也易疲劳。捆重物训练法，如“加重背心”〔3〕，不单应用范围有限，也易使运动员受伤。以上运动训练器械的共同缺点是不能象服装那样重量轻巧，紧贴人体完成各种运动，也不能改善肌肉的运动状态。△由于以上的缺点，近年来已专利技术出一些专利产品，目地在于提高运动功能A43 B13/18 86202651 弹力鞋A43 B13/18 862102320 弹性助步器A43 B3/100 86105341 弹力助步鞋A43 B13/18 882207970 强力健身鞋国外也生产了一些利用重力的弹力鞋〔4〕。美国科学家利用仿生学的技术，于最近专利技术了时速达30公理的弹跳步行器，就是采用弹性体储能作用和重力，摸拟了袋鼠的跳跃运动〔5〕。综上所述目前的服装没有体育训练器械的功能;而各种体育训练器械不能直接改善肌肉的运动状态;而提高运动功能的弹性鞋，弹跳步行器只利用了人体重心在步行或跑步时的垂直位移来加快人体的运动速度，不适用于其它运动，并且重量也大。三、本专利技术的目的就是在分析以上三方面的技术后取其精华，从仿生学出发，利用弹性体，尤其是有机弹性体，根据各项运动和训练要求决定所需模拟人体的肌肉及筋腱的收缩作用和固定位置，来增强模拟部位的肌肉及其筋腱。将一些负荷较小，即出力较少的肌肉及其筋腱的力转化为负荷较重的肌肉部份的出力，来达到强化训练，提高训练运动成绩，减少运动损伤，减轻某些劳动强度。根据此原理而研制各种类型的仿生弹力服装。四、本专利技术的技术方案<一>工作原理人体之所以能快述的奔跑、跳跃、完成多自由度的动作，并能举起体重几倍的重量，这完全是骨骼和肌肉及筋腱完美配合的结果。设想如果没有肌肉和筋腱的拉紧、收缩、舒张作用，是不可能完成这样多的动作，也不能达到举起几倍于体重的力量，此时人体就是站立也不可能。这里可以想象人体是一个帐蓬，支架是骨骼承受压力，而四周拉紧的绳子是肌肉和筋腱承受拉力，只有绳子沿各方向拉紧，才能保证帐蓬支架的稳定性，使帐蓬保持一定的形状和强度。人体也可以想象成一支充气的轮胎，末充气前，内胎松驰处于自由状态，没有固定形态，也不能承受外力作用。但充气后，内胎胀紧外胎，此时不但形状固定且能承受很大负荷。以上说明肌肉的主动收缩或橡皮之类弹性体的被动收缩都能发出力，对外做功。但肌肉能将血液的养份转变为机械能，而弹性体则没有这种能量转化过程，但弹性体可储存能量，将其用力拉、压，释放后，弹性体即可对外做功放出能量。弓箭、气枪都是利用弹性体将弹性能变成了箭和气枪子弹的动能。分布在人体的骨骼肌可随人意动作，它们从表观看成束状，两头是筋腱和韧带，连接着骨骼，富有韧性和弹性，坚固有力。骨骼肌成对布置，这样腿、手等才能弯屈，伸直形成正反的一对运动，现设弯屈的肌肉群为A，伸直运动的肌肉群为B，若将弹性体预拉紧并固定在A肌肉的筋腱固定处的皮肤表面上，则B肌肉群收缩将做出额外的功将弹性体进一步拉长，其能量储存在被拉长的弹性体中。这样当A肌肉群收缩时，则可从附在其外表面的同时收缩的弹性体获得额外的能量。B肌肉群因对A处的弹性体多做功，而达到强化训练B肌肉群的结果;而A肌肉群可获得弹性体额外能量，提高了A肌肉群的运动功能。所以，通过弹性体可以完成肌肉群之间的能量转换。这样的转换，虽没有产生出能量，并且还由于弹性体的内外损耗还需多消耗一些体能，但这种转换过程确能增强肌肉的力量，从而提高特定项目的运动训练成绩。这是因为所有的运动无不受重力影响，如举重运动员弯腰抓杠铃时，受腹部肌群的收缩而弯腰，因重力的作用，收缩力很小弯腰到一定角度时不但不用力，反而需背部肌肉收缩才能保持弯腰姿式。而抓起杠铃时，需克服上半身的重量和杠铃的重量。举重与“仰卧起座”相比，可知举重时腹肌肉群的负荷率较低。而背部肌肉群即发挥了最大力量去举重物。如果将弹性体模拟背部骨骼肌布置和固定，这样弯腰时腹肌收缩而弹性体被拉长，则伸直腰举重时可将贮存于弹性体的能量释放，作用于杠铃上，这样运动员将可能举起更重的杠铃。而如果运动员只做弯腰、直腰动作，则可强化腹肌群的训练强度，而举重服则可变成腹肌的训练服，并且可用于经常抬重物的工作服。另外，利用弹性体将A、B肌群轮换工作，这样A肌群不易疲倦，其不易疲倦的道理相当于两支手轮换提重物，或双肩轮换挑重物一样。而不易疲倦在各种体力劳动和各项运动中都是有利的，这无疑将提高运动成绩和减轻工作强度。此外，由于有一附加弹性体的作用，它加强了骨骼肌肉及其筋腱，使其肌肉，尤其是其上的筋腱不易损伤，并还改变了肌肉群的运动状态。改变肌肉群的运动状态原因在于弹性体的拉力与拉伸长度成正比，而其模拟的肌肉群收缩产生的力由于作用在活动的关节处相当于曲柄机构，开始时其力臂小，即转动力矩也小，而转动到力臂最大时，转动力矩则最大。因此，骨骼肌群开始对外做功的力较小，后逐渐加大，而与此同时，弹性体开始时因拉得很长弹力最大。由此可知，弹性体和骨骼肌群的配合可以使两者产生的力互为补充，从而加大了骨骼肌群及其筋腱发出的力。从牛顿力学可知，物体从静止状态到运动的瞬间，要求瞬时功率很大。上述弹性体可改变骨骼肌群开始动作瞬时功率小的问题，从而改变了活动肌肉群的运动状态。由于运动开始骨骼肌动作施力减小，故机体不易受伤，而且对强化训练或提高运动训练成绩均有益处。这正是“橡筋训练法”〔2〕提高了训练成绩的原因。另外，空心充气弹性体由于柔软，有弹性，可以充分保护在碰撞时受伤，并增加弹性体的贮能作用。<二>技术方案仿生弹力服，由弹性拉力带、固定带和装饰辅助固定带三部份连接而成。弹性拉力带模拟需增强部份的肌肉;固定带与拉力带连结承受拉力带拉力，模拟该处肌肉的筋腱及其固定位置，由于在皮肤表面上固定，所以应是可调整的环状结构。装饰辅助固定带模拟皮肤的作用与弹性拉力带、固定带相连结起到装饰和辅助固定拉力带的作用。以上部份构成服装的总体。当不考虑装饰，美化功能时仿生弹力服形成网状结构，可套在其它服装内外使用。弹性拉力带的布置，拉力大小，是根据不同的运动项目、运动生理学和人体解剖学的原理研究该项目运动员形成的个体差异以及运动员在大运动量的训练后出现的疲劳部位来决定那些部位的肌肉群是需要增强。如举重运动员大腿股四头肌比其它项目运动员粗，即说明举重时此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生弹力服装，其特征是这种服装穿在人身上对人体施以较大的弹性拉力，拉力的分布是不均匀的，拉力大的部份较厚较厚部份形成网状结构，弹性拉力是依靠皮带式的固定带叠合成环状结构紧固在腰部和四肢上来实现。网状结构中，弹力大的部份是弹性拉力带，它的分布是根据专项运动，训练和特殊用途的各种不同需要，由所模拟的骨骼肌来决定。所说的模拟是指：有较大预拉力的弹性拉力带按选定骨骼肌的形态，在体表的走向，分布所牵引的骨位置来模拟，其模拟的结果是将专项运动中负荷较低的一个方向作用的骨骼肌群的收缩力贮存、转换为另一个方向作用的该模拟骨骼肌群收缩时的附加收缩力，并对牵引的骨骼增加了同弹性拉力带预拉力同样大的压力。弹性拉力带的预拉力由拉力带两端的皮带式固定带紧固在人体上时才能实现。固定带弹性小，坚韧较厚，能承受弹性拉力带的拉力而较小变形，它内表面连结有柔软的衬垫物，能减轻固定带对紧固处皮肤和肌肉的压强。所说的皮带式结构是指叠成环状尺寸可调的开口带，带的叠合部份的两个面具有粘结性能，贴紧后，可承受固定带的园周紧固力和弹性体的轴向拉力。所说的网状结构是指弹性拉力带有许多条，固定带也有多处在人体上形成左右对称分布，在腹背部与腰部固定带连结，延伸到四肢，与四肢上的固定带和弹性拉力带相连结，而形成网带形状。网带结构形成的空间由柔软、轻薄、透气、弹力小而伸缩性大的织物连结弹性拉力带和固定带而形成服装，它模拟皮肤，起到装饰和辅助固定网状结构的作用。弹性拉力带与固定带之间的连结是固定的，可调的，所说的可调的是指弹性拉力带的一端与固定带牢固连结，而另一端可调整弹性拉力带在两固定带间的长短，从而改变预拉力的大小。所说的弹性拉力带，内有弹力大，弹性好的弹性体，弹性体是有机物，无机物，复合材料。有机物是天然的，人造的，是单体，二种以上单体编织成、粘结而成。弹性体断面是园形、非园形、实心体、空心体。所说的空心体能充放压缩气体，压缩气体能在空心体内流动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭绍麟，徐鸿涛，彭先凯，彭先辉，彭先锋，
申请(专利权)人：彭绍麟，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]