[发明专利]一种基于柔性骨节辅助固定的智能气动人工肌肉感知总成

说明书

技术领域

本发明涉及仿生智能装备领域，尤其是涉及一种基于柔性骨节辅助固定的智能气动人工肌肉感知总成。

背景技术

人体由无机物和有机物构成。无机物主要为钠、钾、磷和水等；有机物主要为糖类、脂类、蛋白质与核酸等。人体表面是皮肤，对全身皮肤进行保养看起来就显得年轻，皮肤里面有肌肉和骨骼。在头部和躯干部，由皮肤、肌肉和骨骼围成为两个大的腔：颅腔和体腔，颅腔和脊柱里的椎管相通，颅腔内有脑，与椎管中的脊髓相连；体腔又由膈分为上下两个腔：上面的叫胸腔，内有心、肺等器官；下面的叫腹腔，腹腔的最下部(即骨盆内的部分)又叫盆腔，腹腔内有胃、肠、肝、肾等器官，盆腔内有膀胱和直肠，女性还有卵巢、子宫等器官。

骨骼结构是人体构造的关键，在外形上决定着人体比例的长短、体形的大小以及各肢体的生长形状。人体约有206块骨，组成人体的支架。人体的胸腹部内集合了众多重要的器官，一旦发生骨折、脱位、软组织损伤将严重影响人体健康甚至危及生命，已知在外固定治疗领域，用于骨折、脱位、软组织损伤等病症通常使用外固定治疗器具进行治疗，然而由于胸腹部在治疗中是不断运动的，传统的天然材料夹板，石膏、塑酯绷带等这些器具又普遍不具有良好的弹性，不但不能起到辅助康复的作用，反而容易造成二次损伤。

现有外固定治疗器具均不能根据使用者的个体生理体征进行监护以及发生即时数据感知，智能化程度低，当需要了解使用者患处的情况时只能通过外部设备协助或者拆除外固定治疗器具，且由于现有外固定治疗器具通常需要专业人士协助才能正确佩戴，使用起来十分麻烦。鉴于以上所述，在仿生智能装备领域需要一种运用现代科学技术构型的外固定辅助康复以及感知的设备，以解决胸腹部外固定治疗所存在的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种基于柔性骨节辅助固定的智能气动人工肌肉感知总成，其结构合理，具使用方便、智能化程度高、功能多样、安全可靠、实用性强等优点，有效解决尤其是胸腹部外固定监测以及辅助康复缺乏适用的智能仿生感知装置的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于柔性骨节辅助固定的智能气动人工肌肉感知总成，包括骨架、设置于骨架上的若干气动肌肉、分别设置于骨架两端的定压束缚机构、智能控制机构，所述的骨架包括若干具有工字型结构的骨节，骨节上设有若干凹槽，骨节的下端通过柔性连接件依次连接；

所述的气动肌肉包括上部气囊、下部气囊，在上部气囊、下部气囊之间设有T字形卡槽，并在上部气囊、下部气囊上分别设置有通气口；所述的T字形卡槽是与骨节的上端相互卡接；所述的凹槽内铺设有输气管，输气管分别通过通气口与上部气囊、下部气囊相互连接；

所述的定压束缚机构包括与骨架连接的第一壳体、分别设置于第一壳体内腔中的第一电池、控制器、电机、束带、导向辊筒组；所述的第一壳体上镶嵌设置有心率传感器；所述电机的主轴通过发条弹簧与束带的一端相互连接，束带的另一端穿过导向辊筒组穿出第一壳体，并设置有拉力传感器以及具有方形结构的卡扣；所述的导向辊筒组的一端是与第一壳体相互连接，导向辊筒组的另一端从内向外依次设置有电磁线圈、橡胶层；

所述的智能控制机构包括与骨架连接的第二壳体、复位弹簧、卡勾、第二电池、温度传感器、气泵、设置于骨节底部的压力传感器；所述的第二壳体被分隔为第一腔体、第二腔体；所述的复位弹簧、卡勾是设置于第一腔体内，复位弹簧的两端分别与第二壳体、卡勾相互连接；所述的第二电池、温度传感器、气泵是设置在第二腔体内，气泵是与气压传感器、输气管依次连接；所述第二壳体的外侧设有导热板，温度传感器的检测端是与导热板相互抵接。

进一步地，所述的柔性连接件上设置有医用热熔型压敏胶，医用热熔型压敏胶表面设有用于防粘连的硅油纸。

进一步地，所述气动肌肉的T字形卡槽与骨节之间相互固定连接。

进一步地，所述的心率传感器是光电心率传感器，且心率传感器的检测端朝向第一壳体的外端。

进一步地，所述导向辊筒组与第一壳体相互连接的一端设有圆盘形滑块，圆盘形滑块卡入第一壳体上设置的T形滑槽并与之相互滑动连接。

进一步地，所述的第二壳体上设置有长方形结构的通槽以及显示屏，卡勾上设置有伸出通槽的凸块。

进一步地，所述的控制器分别与第一电池、电机、心率传感器、拉力传感器、电磁线圈、温度传感器、气泵、气压传感器、显示屏、第二电池、压力传感器相互电性连接。