[发明专利]简易太空鞋磁系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种简易太空鞋磁系统，尤其是以磁力替代重力的、宇航员在空间舱内行走或站立类似于在地面上的简易太空鞋磁系统。

背景技术

宇航员进入太空空间舱，经过初期神奇失重体验后，经常的飘浮与在地面长期形成的行动习惯反差很大，逐渐不适应。不适应表现在：身体难以保持直立状态，生活不方便；飘浮时须注意力集中，要不断用手将身体推离障碍物，不小心就会碰撞四肢或头部；脚的部分功能由手兼顾，手常要扶着空间舱以防飘移，需要两只手共同操作的工作，只能用一只手去完成，手忙脚“废”，工作效率降低；行走或站立时须手足并用，动作缓慢，行动不方便。

如何使身体容易保持直立状态，如何让行走或站立类似于地面上，如何让行动快速自如，如何充分发挥脚的功能让手解放出来，如何提高安全性，如何提高工作效率，这些问题的解决是中国从航天大国迈向航天强国的当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简易太空鞋磁系统，该简易太空鞋磁系统使宇航员在空间舱内站立或行走时，身体容易保持直立状态，磁力替代重力，行走或站立都类似于在地面上。本发明另一个要解决的问题是使用该简易太空鞋磁系统的方法。

为解决上述简易太空鞋磁系统的技术问题，本发明的技术方案是这样的：

一种简易太空鞋磁系统，含鞋本体、垫板。

垫板为长条形板，其用软磁材料制作，其下表面与空间舱内行人道的上表面固紧连接。

鞋本体由鞋底、鞋面组成。

鞋本体上鞋面的内表面与对置的穿在所述鞋本体内的脚的皮肤紧密接触。

鞋底用柔软非导磁材料制造，其上有后永磁体、前永磁体。

鞋本体的鞋底上的后永磁体为圆柱体，其轴线与该鞋底的底面垂直，其位于该鞋本体内脚的跟骨的正下方，其下表面与该鞋底露出的下底面齐平，其轴向高度小于该鞋底的厚度，其下表面之上的磁体隐藏在该鞋底内。

鞋本体的鞋底上的前永磁体的水平纵向断面为四边形且两侧边从后到前逐渐向该鞋底的内侧倾斜，其位于该鞋本体内脚的跖骨前部的正下方，其下表面与该鞋底露出的下底面齐平，其竖直高度小于该鞋底的厚度，其下表面之上的磁体隐藏在该鞋底内，其下端与该鞋底上后永磁体的下端为异性磁极。

使用简易太空鞋磁系统的方法是这样的：

行走：

宇航员伸于身体前方一只脚上的鞋本体的鞋底与垫板接触，该鞋底上的后永磁体或前永磁体与该垫板相互吸引，该脚被束缚在原处。

该宇航员身体后方一只脚的脚后跟斜上提接着前脚掌上蹬，用力带动该脚上的鞋本体，克服该鞋本体的鞋底上的后永磁体和前永磁体受的磁力，该后永磁体和该前永磁体先后与垫板脱离，然后该脚带着该鞋底伸向前方的该垫板上且与之接触。

上述两个过程不断循环。

站立：

宇航员两只脚之一上的鞋本体的鞋底与相应位置的垫板保持接触。

从站立转为飘浮：

宇航员两只脚的脚后跟同时上提接着前脚掌上蹬，用力带动这两只脚之一穿的鞋本体，克服该鞋本体的鞋底上的后永磁体或前永磁体受的磁力，该后永磁体和该前永磁体先后与接触的垫板脱离。

为使宇航员在空间舱内的站立或行走类似于在地面上，鞋本体的鞋底上的后永磁体或前永磁体的磁性满足：该鞋底的下底面与垫板接触时，该鞋底上的后永磁体或前永磁体受的磁力，能有效束缚该鞋本体内的脚静止于原处；宇航员一只脚上鞋本体的鞋底与垫板接触，当该脚的脚后跟用力斜上提接着前脚掌上蹬时，其感觉不太费力，就能带着该鞋底上的后永磁体和前永磁体先后与该垫板脱离。

采用这样的结构后，宇航员两只脚上的鞋本体的鞋底与垫板接近时，鞋底上的后永磁体和前永磁体与该垫板相互吸引，磁力类似重力主动将鞋底吸下；宇航员站立在空间舱内时，该垫板对鞋底上后永磁体或前永磁体的磁力类似重力，将两脚束缚在原处，有如站立在地面上；宇航员在空间舱内行走时，两脚受的磁力束缚不断协同变换，使得两脚能够不断轮流伸到前方的垫板上，有如在地面上行走。

采用这样的结构后，在空间舱内，不论行走还是站立，身体容易保持直立状态，长期生活在地面上形成的习惯得以延续；不用担心四肢或头部受到碰撞，行动自如，生活方便。

采用这样的结构后，在空间舱内，脚的行走或站立功能得到了充分发挥，手被解放出来，工作效率显著提高。

采用这样的结构后，简易太空鞋磁系统不消耗能源。

采用这样的结构后，简易太空鞋磁系统构件少，结构简单，容易制造。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。