一种可贴身穿戴的助力软体机器服

本发明属于机器人领域，特别是涉及一种可贴身穿戴的助力软体机器服。

背景技术：

1、现有的刚性外骨骼多使用电机加连杆的方式进行驱动，其存在质量大、体积大、助力时容易对人体造成伤害且成本高的问题，由于质量大的原因，其便携性和易用性都比较差，使用时会对使用者身体造成比较大的负担，对于一些复健人员来说，使用体验并不好。

2、使用绳驱的柔性外骨骼在一定程度上解决了这些问题，但其仍然存在助力时对人体皮肤剪切力大的缺点，无法给使用者带来良好的使用体验。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种可贴身穿戴的助力软体机器服,以解决传统穿戴设备在使用时容易伤害用户以及舒适性、便携性和易用性差的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可贴身穿戴的助力软体机器服，包括机器服、串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器、并联圆柱式气动干涉驱动器、气泵和控制器，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器设置在机器服的肘部用于驱动肘关节弯曲，所述椭圆柱形气动干涉式驱动器设置在机器服腋下位置用于驱动肩关节弯曲，所述瓦片式气动干涉驱动器设置在机器服大腿前侧位置用于驱动髋关节弯曲，所述并联圆柱式气动干涉驱动器设置在机器服膝盖内侧位置用于驱动膝关节弯曲，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器和并联圆柱式气动干涉驱动器均与气泵连通，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器、并联圆柱式气动干涉驱动器和气泵均与控制器电性连接。

3、更进一步的，所述机器服包括上衣和裤子，所述上衣和裤子为连体或分体。

4、更进一步的，所述上衣的肘关节、腋下、以及裤子的大腿前侧和膝盖内侧均设置口袋，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器和并联圆柱式气动干涉驱动器设置在对应位置的口袋内。

5、更进一步的，所述裤子后腰位置设有口袋并用于容置气泵。

6、更进一步的，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器和并联圆柱式气动干涉驱动器均通过气管与气泵连通。

7、更进一步的，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器包括多个单片气囊，每相邻两个所述单片气囊通过黏贴区相连并通过连接口连通，位于首和尾的单片气囊面向手臂一侧为光面，所述气泵与任一单片气囊连通。

8、更进一步的，所述单片气囊包括密封区和充气区，所述充气区容置在密封区内，每两个所述单片气囊的充气区通过连接口连通。

9、更进一步的，所述椭圆柱形气动干涉式驱动器缺气状态为扁平状，充气状态为椭圆柱状。

10、更进一步的，所述瓦片式气动干涉驱动器包括气袋和鱼骨支撑，所述气袋内沿长度方向设置多个鱼骨支撑，所述气袋充气后截面为瓦片形，所述气袋与气泵连通。

11、更进一步的，所述并联圆柱式气动干涉驱动器缺气状态时呈长条形扁平状，所述并联圆柱式气动干涉驱动器一侧端面设置充气口，所述并联圆柱式气动干涉驱动器内设置多个隔挡，多个所述隔挡将并联圆柱式气动干涉驱动器内部分成多个彼此连通的充气腔，所述充气口与任一充气腔连通，所述充气口与气泵连通。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1、本助力软体机器服采用气泵充气的方式，整体机器服的质量轻便，通过气动驱动器，其媒介为气体驱动，不存在绳体驱动方式对人体的损伤，也降低了自身重量；

14、2、本助力软体机器服通过串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器和并联圆柱式气动干涉驱动器的设置，能够帮助各个关节进行弯曲，且接触面大，并配合气动驱动的方式，能够以更加舒适且重量低的方式来为人体进行助力，获得好的用户体验，并降低了使用者的负重。

技术特征：

1.一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：包括机器服、串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)、椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)、瓦片式气动干涉驱动器(5)、并联圆柱式气动干涉驱动器(6)、气泵(7)和控制器，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)设置在机器服的肘部用于驱动肘关节弯曲，所述椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)设置在机器服腋下位置用于驱动肩关节弯曲，所述瓦片式气动干涉驱动器(5)设置在机器服大腿前侧位置用于驱动髋关节弯曲，所述并联圆柱式气动干涉驱动器(6)设置在机器服膝盖内侧位置用于驱动膝关节弯曲，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)、椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)、瓦片式气动干涉驱动器(5)和并联圆柱式气动干涉驱动器(6)均与气泵(7)连通，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)、椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)、瓦片式气动干涉驱动器(5)、并联圆柱式气动干涉驱动器(6)和气泵(7)均与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述机器服包括上衣(1)和裤子(2)，所述上衣(1)和裤子(2)为连体或分体。

3.根据权利要求2所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述上衣(1)的肘关节、腋下、以及裤子(2)的大腿前侧和膝盖内侧均设置口袋，所述串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)、椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)、瓦片式气动干涉驱动器(5)和并联圆柱式气动干涉驱动器(6)设置在对应位置的口袋内。

4.根据权利要求2或3所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述裤子(2)后腰位置设有口袋并用于容置气泵(7)。

5.根据权利要求1所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)、椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)、瓦片式气动干涉驱动器(5)和并联圆柱式气动干涉驱动器(6)均通过气管(8)与气泵(7)连通。

6.根据权利要求1所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述串联多气腔式气动弯曲驱动器(3)包括多个单片气囊(13)，每相邻两个所述单片气囊(13)通过黏贴区(10)相连并通过连接口(9)连通，位于首和尾的单片气囊(13)面向手臂一侧为光面，所述气泵(7)与任一单片气囊(13)连通。

7.根据权利要求6所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述单片气囊(13)包括密封区(11)和充气区(12)，所述充气区(12)容置在密封区(11)内，每两个所述单片气囊(13)的充气区(12)通过连接口(9)连通。

8.根据权利要求1所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述椭圆柱形气动干涉式驱动器(4)缺气状态为扁平状，充气状态为椭圆柱状。

9.根据权利要求1所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述瓦片式气动干涉驱动器(5)包括气袋(14)和鱼骨支撑(15)，所述气袋(14)内沿长度方向设置多个鱼骨支撑(15)，所述气袋(14)充气后截面为瓦片形，所述气袋(14)与气泵(7)连通。

10.根据权利要求1所述的一种可贴身穿戴的助力软体机器服，其特征在于：所述并联圆柱式气动干涉驱动器(6)缺气状态时呈长条形扁平状，所述并联圆柱式气动干涉驱动器(6)一侧端面设置充气口(16)，所述并联圆柱式气动干涉驱动器(6)内设置多个隔挡(17)，多个所述隔挡(17)将并联圆柱式气动干涉驱动器(6)内部分成多个彼此连通的充气腔，所述充气口(16)与任一充气腔连通，所述充气口(16)与气泵(7)连通。

技术总结
本发明提出了一种可贴身穿戴的助力软体机器服，属于机器人领域。解决传统穿戴设备在使用时容易伤害用户以及舒适性、便携性和易用性差的问题。它包括机器服、串联多气腔式气动弯曲驱动器、椭圆柱形气动干涉式驱动器、瓦片式气动干涉驱动器、并联圆柱式气动干涉驱动器、气泵和控制器，串联多气腔式气动弯曲驱动器设置在机器服的肘部用于驱动肘关节弯曲，椭圆柱形气动干涉式驱动器设置在机器服腋下位置用于驱动肩关节弯曲，瓦片式气动干涉驱动器设置在机器服大腿前侧位置用于驱动髋关节弯曲，并联圆柱式气动干涉驱动器设置在机器服膝盖内侧位置用于驱动膝关节弯曲。它主要用于对人体活动进行助力。

技术研发人员：杨大鹏,刘晨东,顾义坤,戴一鸣,刘云,陈嘉琛
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14