一种基于智能材料的人体关节主动助力结构制造技术

本发明专利技术公开了一种基于智能材料的人体关节主动助力结构，由形状记忆合金、智能高分子材料、压电材料和弹性体智能材料细化至智能纤维后组成，编织本体为中空圆柱状，边缘为智能纤维织构。智能纤维包括经纤维条与纬纤维环，经纤维条与纬纤维环连接处横竖方向呈十字交叉编织相嵌结构，结构上下两端纬纤维环以所有经纤维条两端反向弯折180°叠扣其下的方式固定，上下两端无突出经纤维条端，实现平滑过渡。结构成贴近包括人体各个关节在内的可穿戴贴身服装。控制智能纤维伸缩运动，每条经纤维条与纬纤维环分别产生经线与纬线方向上不同程度的变形，主动助力结构达到不同程度的弯曲，同时结构带动普通织物纤维伸缩，实现主动助力。

An active joint structure of human joints based on smart materials

The invention discloses a kind of active power support structure of human joint based on intelligent material, which is composed of shape memory alloy, intelligent polymer material, piezoelectric material and elastic material intelligent material, and the knitting body is hollow cylindrical and the edge is an intelligent fiber texture. The intelligent fiber includes the fiber strip and the weft fiber ring, which is cross and interwoven in the vertical direction between the fiber bar and the weft fiber ring. The weft fiber rings at both ends of the structure are fixed in the way that the two ends of the fiber bar bend and bend 180 degrees in reverse, and the ends of the upper and lower ends are not outburst through the fiber ends, and the smooth transition is achieved. The structure is close to the wearable clothing including all the joints of the human body. Control intelligent fiber expansion movement, each fiber strip and weft fiber ring produce different degrees of deformation in the direction of warp and weft, the active force structure reaches different degrees of bending, while the structure leads to the expansion of the common fabric fiber, to achieve the active power.

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能材料的人体关节主动助力结构
本专利技术涉及生物医学工程与机器人
，具体地说，涉及一种基于智能材料的人体关节主动助力结构。
技术介绍
随着人口老龄化的加快与交通事故的增加，造成的人体伤残问题也逐年增多，使得助老助残问题日益突显。目前，帮助残、弱人士恢复日常活动的方式有仿生假肢、仿生假肢机器人、康复机器人、外骨骼机器人等。现有技术中的大部分辅助装备利用外骨骼贴附于使用者身体，同时外骨骼关节被设置为与依附关节具有相同的旋转轴。专利技术专利CN105213155A中公开了一种人工智能辅助装备，通过向使用者穿戴的外骨骼助力器传达指令控制其帮助运动；但其硬质结构构成的辅助装备较为笨重、穿戴灵活性不适，外骨骼的销接头与人体关节的轴线不重合度较高，这使得受用者产生疼痛感，甚至受伤。在专利CN104869969A中公开了一种由多个柔性连接元件、锚定点、传感器、致动器与部分刚性部件组成被动软式外装护具用以辅助人体运动，其在外骨骼助力器的基础上作以部分柔性化，一定程度上在灵活性、舒适性和方便穿戴的提高，但无法达到主动助力的目的。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能材料的人体关节主动助力结构，由形状记忆合金、形状记忆复合材料、智能高分子材料、压电材料和弹性体智能材料细化至智能纤维后组成，编织本体为中空圆柱状，边缘为智能纤维织构，其特征在于:智能纤维包括若干经纤维条、若干纬纤维环，经纤维条与纬纤维环横截面直径均为0.1～1mm，经纤维条为长条形，纬纤维环为中空圆结构，经纤维条绕纬纤维环等间距环状分布，自经纤维条两端起等间距层层分布，经纤维条之间与纬纤维环之间间隙为1.5～2倍纤维直径；经纤维条与纬纤维环连接处横竖方向呈十字交叉编织相嵌结构，上下两端纬纤维环以所有经纤维条两端反向弯折180°叠扣其下的方式固定，上下两端无突出经纤维条端，实现平滑过...

【技术特征摘要】
1.一种基于智能材料的人体关节主动助力结构，由形状记忆合金、形状记忆复合材料、智能高分子材料、压电材料和弹性体智能材料细化至智能纤维后组成，编织本体为中空圆柱状，边缘为智能纤维织构，其特征在于:智能纤维包括若干经纤维条、若干纬纤维环，经纤维条与纬纤维环横截面直径均为0.1～1mm，经纤维条为长条形，纬纤维环为中空圆结构，经纤维条绕纬纤维环等间距环状分布，自经纤维条两端起等间距层层分布，经纤维条之间与纬纤维环之间间隙为1.5～2倍纤维直径；经纤维条与...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦戈郁，秦现生，张顺琦，张书扬，白晶，王战玺，谭小群，姜万生，薛婷，高朋飞，干智峰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61