本发明专利技术提供一种呼吸辅助软体按压装置,包括:软体全密封气囊,包括气室和法兰边,法兰边位于气室的底端,法兰边底端设有第一气孔;织物限制层,包裹于气室的外部,织物限制层对软体全密封气囊起保护作用,并限制其发生径向膨胀;
【技术实现步骤摘要】
一种呼吸辅助软体按压装置
[0001]本专利技术涉及呼吸辅助
,具体地,涉及一种呼吸辅助软体按压装置
。
技术介绍
[0002]近年来,随着仿生机器人技术
、
新材料技术等的飞速发展,具有适应性
、
安全性和高效性的软体机器人成为机器人领域的研究热点
。
它主要由可承受连续大变形的软弹性材料或可延展性材料组成,具有很高的自由度
。
同时以其柔性好
、
重量轻
、
安全性好
、
适应能力强等优势,在医疗康复方面取得了重要的应用,其能够适应各种非结构化环境,适用于人机交互与操作控制
。
[0003]康复及辅助软体机器人的研究以辅助外骨骼为主
。Polygerinos P
等利用气动软体驱动器,开发出一款应用于中风患者单向弯曲的康复训练手套,在流体加压下产生特定的弯曲角度,集成闭环非线性控制器,完成患者手部的穿戴实验;
Chingyi Nam
等设计了一种肌电驱动神经肌肉外骨骼,该装置集成了神经肌肉电刺激
(NMES)、
软体气动肌肉和外骨骼技术,可用于患者中风后的自助上肢训练;
LouisnAwad
等设计了一款可穿戴于中风患者下肢的全柔软体辅助康复训练机器人,该机器人应用柔性线驱动技术,可有效改善中风患者的行走情况;
Fang
等受到风琴结构的启发,提出了一种可折叠膝关节辅助气动弯曲致动器,其由热塑性聚氨酯薄膜热压密封成多层气室结构,穿戴于患者膝关节处,通过改变气室内压强驱动其做扇形开合运动,带动患者膝盖完成屈伸动作
。
但用于呼吸辅助的软体机器人目前的研究还是一片空白,在呼吸辅助领域只有为数不多的刚性机器人研究
。
[0004]浙江大学的朱志华团队用三个电机驱动呼吸康复机器人,能够实现竖直方向的抬升运动
、
对于患者手臂的推拉运动以及对患者腹部的挤压运动
。
前两种运动能够减轻患者上身重量,并使其胸腔得到扩张,后者通过挤压患者腹部能够帮助患者排出体内废气,促进气体交换
。
但刚性机器人存在结构复杂
、
安全系数低
、
噪声大
、
零件易磨损等诸多缺陷,在与人交互时具有安全隐患,难以满足实际要求
。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种呼吸辅助软体按压装置
。
[0006]根据本专利技术的一个方面,提供一种呼吸辅助软体按压装置,该装置包括:
[0007]软体全密封气囊,所述软体全密封气囊包括气室和法兰边,所述法兰边位于所述气室的底端,所述法兰边底端设有第一气孔;
[0008]织物限制层,包裹于所述气室的外部,所述织物限制层对所述软体全密封气囊起保护作用,并限制所述软体全密封气囊发生径向膨胀;
[0009]PU
气管,与所述第一气孔连接,所述
PU
气管用于连接气动接口,通过所述
PU
气管向所述气室中充入空气,实现所述软体全密封气囊的轴向伸缩变形;
[0010]固定连接件,包括上压板和下端盖,所述上压板的中央设有通孔,所述气室穿过所述通孔,所述上压板位于所述法兰边的上侧,所述下端盖位于所述法兰边的下侧,所述上压
板和所述下端盖通过紧固件固定连接
。
[0011]可选地,所述下端盖的中央设有第二气孔,所述
PU
气管穿过所述第二气孔并通过硫化胶与所述第一气孔相连
。
[0012]可选地,所述下端盖的四周均匀设有四个耳片,所述耳片上设有通孔
。
[0013]可选地,所述紧固件采用螺栓和螺母,所述上压板
、
所述法兰边和所述下端盖沿周向均匀对应设有螺栓通孔,所述上压板
、
所述法兰边和所述下端盖通过所述螺栓和所述螺母装配固定
。
[0014]可选地,所述气室具有空心圆柱体结构,以适应呼吸辅助过程中的按压部位;所述气室顶端具有倒圆角结构,以防止在充气过程中边界破损
。
[0015]可选地,所述气室采用硅胶材质形成
。
[0016]可选地,所述气室与法兰边通过两次硅胶浇筑成型
。
[0017]可选地,所述法兰边具有圆形结构,以将所述紧固件的夹紧力均匀分布于所述软体全密封气囊的周围
。
[0018]可选地,所述织物限制层的一端嵌入所述上压板与所述下端盖之间,在所述上压板与所述下端盖紧固时将所述织物限制层压紧固定
。
[0019]可选地,所述上压板和所述下端盖采用聚乳酸材料制成
。
[0020]与现有技术相比,本专利技术具有如下至少之一的有益效果:
[0021]1、
本专利技术提供的呼吸辅助软体按压装置,采用软体全密封气囊,能够有效保证软体气腔的气密性,减轻整体重量,有效提供呼吸辅助按压力,降低呼吸康复安全风险,在多次重复运动后仍然可以保持良好的伸缩效果
。
[0022]2、
本专利技术采用软体全密封气囊与固定连接件相连接的结构,能够简化装配流程,降低组装工作量,同时能够有效延长软体按压装置的使用寿命,零部件易更换,有利于提高呼吸辅助软体按压装置的使用效率
。
[0023]3、
本专利技术的呼吸辅助软体按压装置,具有质量轻
、
柔性高
、
能够与人体安全交互等优点,有效克服了刚性机器人对人体肌肉产生强相互作用的缺点以及刚性机器人噪音大的问题
。
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显:
[0025]图1为本专利技术实施例的呼吸辅助软体按压装置的结构示意图
。
[0026]图中附图标记对应为:1为螺栓,2为螺母,3为下端盖,4为上压板,5为软体全密封气囊,6为
PU
气管,7为织物限制层
。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明
。
以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术
。
应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进
。
这些都属于本专利技术的保护范围
。
[0028]参照图1,本专利技术一实施例提供的呼吸辅助软体按压装置,包括软体全密封气囊
5、
织物限制层
7、PU
气管6和固定连接件,其中:软体全密封气囊5包括气室和法兰边,法兰边位于气室的底端,法兰边的底端中心设有第一气孔;织物限制层7包裹于气室的外部,织物本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种呼吸辅助软体按压装置,其特征在于,包括:软体全密封气囊,所述软体全密封气囊包括气室和法兰边,所述法兰边位于所述气室的底端,所述法兰边底端设有第一气孔;织物限制层,包裹于所述气室的外部,所述织物限制层对所述软体全密封气囊起保护作用,并限制所述软体全密封气囊发生径向膨胀;
PU
气管,与所述第一气孔连接,所述
PU
气管用于连接气动接口,通过所述
PU
气管向所述气室中充入空气,实现所述软体全密封气囊的轴向伸缩变形;固定连接件,包括上压板和下端盖,所述上压板的中央设有通孔,所述气室穿过所述通孔,所述上压板位于所述法兰边的上侧,所述下端盖位于所述法兰边的下侧,所述上压板和所述下端盖通过紧固件固定连接
。2.
根据权利要求1所述的呼吸辅助软体按压装置,其特征在于,所述下端盖的中央设有第二气孔,所述
PU
气管穿过所述第二气孔并通过硫化胶与所述第一气孔相连
。3.
根据权利要求1所述的呼吸辅助软体按压装置,其特征在于,所述下端盖的四周均匀设有四个耳片,所述耳片上设有通孔
。4.
根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:费燕琼,袁绍珂,蒲子涵,宋立博,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:
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