[发明专利]基于柱状充气囊的可重复柔性航天服关节加劲装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种基于柱状充气囊的可重复柔性航天服关节加劲装置及其使用方法，所述航天服关节加劲装置是基于柱状充气囊制作而成的，其初始形状为直筒形状，所述柱状充气囊由基底、柱状气囊和薄膜组成，基底与薄膜之间设置有若干个柱状气囊。本发明的航天服关节加劲装置可以根据航天员肢体力量的改变及弯曲倾向，通过不断改变航天服关节加劲装置内部的多个柱状气囊的正向弯曲或反向弯曲状态，实现航天服关节加劲装置的适应性与可重复性，解决了空间环境中航天服内航天员肢体关节处不易弯折的问题。本发明的航天服关节加劲装置内部的多个柱状气囊的弹性良好，能够调节松紧程度，避免了因为航天服缺少弹性引起关节僵硬与肢体肿胀等问题。

技术领域

本发明涉及一种航天服关节加劲装置及其使用方法。

背景技术

在空间环境中，真空、高低温、宇宙辐射、微流星等都会对航天员造成伤害，航天服不但可以保证航天员生命安全，而且为航天员完成工作任务提供必要的工作能力。人体血液中含有氮气，在空间环境中变成气体，使人体膨胀。因此，如果航天员不穿加压气密的航天服，就会因为体内外的压差悬殊而死亡。但是传统的航天服内由于存在较高的内压，航天员关节处的弯曲受到了限制，这使得他们难以灵活完成工作任务。

与此同时，由于传统的航天服没有加劲装置，航天员需要较大的力量才能弯曲关节，这使得肢体在工作时很容易出现疲劳；并且由于航天服缺少弹性，容易引起关节的僵硬，航天服内压力过大时还会压迫人体组织导致运血障碍，发生肢体的肿胀等问题。

发明内容

为了解决传统航天服关节处缺少动力配置，在空间环境中由于航天服内压力平衡的需要，航天员肢体关节处不易弯折的问题，本发明提供了一种基于柱状充气囊的可重复柔性航天服关节加劲装置及其使用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于柱状充气囊的可重复柔性航天服关节加劲装置，所述航天服关节加劲装置是基于柱状充气囊制作而成的，其初始形状为直筒形状，直径或者周长等于航天员手臂或腿臂关节处的直径或周长，所述柱状充气囊由基底、柱状气囊和薄膜组成，基底与薄膜之间设置有若干个柱状气囊。

一种上述基于柱状充气囊的可重复柔性航天服关节加劲装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1、根据航天员个体情况，确定航天服关节加劲装置中基底与薄膜的材料和种类；

步骤2、基于航天员个体情况，制备航天服关节加劲装置；

步骤3、航天员佩戴之前，将航天服关节加劲装置的柱状气囊充气；

步骤4、将充气后的航天服关节加劲装置安装在航天员手臂或腿臂关节处，根据航天员肢体力量的改变及弯曲倾向，航天服关节加劲装置内部的柱状气囊发生弯曲，产生加劲作用；

步骤5、根据航天员肢体力量的改变及弯曲倾向，航天服关节加劲装置内部的柱状气囊发生弯曲，此时的弯曲方向与步骤4的弯曲方向相反，产生加劲恢复作用；

步骤6、重复步骤4和5，不断改变航天服关节加劲装置内部柱状气囊的弯曲状态。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的航天服关节加劲装置不但可以对航天员关节处进行柔性贴合，而且在航天员伸展手臂（或伸膝）与收回手臂（或屈膝）时可以重复加劲使用。

2、本发明的航天服关节加劲装置可以根据航天员肢体力量的改变及弯曲倾向，通过不断改变航天服关节加劲装置内部的多个柱状气囊的正向弯曲或反向弯曲状态，实现航天服关节加劲装置的适应性与可重复性，解决了空间环境中航天服内航天员肢体关节处不易弯折的问题。

3、本发明的航天服关节加劲装置佩戴简单，适用于航天服关节处的弯曲加劲，既可以独立于航天服系统而单独使用，也可以与航天服联合使用实现航天员关节弯曲的加劲作用。