[发明专利]一种基于智能材料的人体关节主动助力结构

摘要

本发明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。

主权项

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，实现平滑过渡；控制智能材料伸缩运动时，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的变形，变形量的差异导致经纤维条与纬纤维环之间相对变形，实现编织本体的弯曲主动助力。