[发明专利]一种基于气动肌肉的仿人颈椎系统

说明书

本发明公开一种基于气动肌肉的仿人颈椎系统，以气动肌肉模拟人颈椎的肌肉驱动脖子、头的运动，该系统包括多根肋骨、多块椎骨、头骨、多根颈长肌、头长肌、头夹肌、头半棘肌、头后大直肌、头下斜肌、头后小直肌、回旋肌、颈多裂肌、颈夹肌、斜角肌以及气动肌肉连接板。其中颈长肌、头长肌、头夹肌、头半棘肌、头后大直肌、头下斜肌、头后小直肌等肌肉两端分别与气动肌肉连接板、头骨连接，驱动脖子和头的屈伸、收展和环转运动；回旋肌、颈多裂肌、颈夹肌、斜角肌、头长肌、回旋肌两端分别与肋骨、气动肌肉连接板连接驱动脖子、胸的屈伸、收展和环转运动。本系统以气动肌肉驱动，结构紧凑、清洁、防爆性能好，可用于教学、演示、医疗诊断等领域。

技术领域

本发明属于仿生机器人技术领域，涉及基于气动肌肉的仿人颈椎系统。

背景技术

人的颈椎由具有较强的承压、减震、弯曲的能力，同时随着人们长时间一个姿势的工作，比如长久的对着电脑工作，导致颈椎部位的疾病，因此有必要了解颈椎部位的结构和组成，为减少疾病和加强这方面的体育锻炼提供科学依据。为了模拟人类颈椎的，以及实现昂头、低头、左右侧屈、头的转动等动作。中国专利201310123840.2提出一种三根弹簧均匀分布的仿人颈部机构，但是仍然不能够比较形象的模拟人颈部肌肉实际的分布情况。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有的技术缺陷，提供了一种基于气动肌肉的仿人颈椎系统，该系统结构紧凑，干净、防爆等。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于气动肌肉的仿人颈椎系统，其特征在于，它包括：颈长肌一1、颈长肌二2、颈长肌三3、头长肌一4、头长肌二5、左侧肋骨第一层6、前面椎骨第一块7、左侧肋骨第二层8、前面椎骨第二块9、头骨10、后面椎骨第一块11、第一层气动肌肉连接板12、后面椎骨第二块13、第二层气动肌肉连接板 14、后面椎骨第三块15、第三层气动肌肉连接板 16、后面椎骨第四块17、第四层气动肌肉连接板 18、后面椎骨第五块19、右侧肋骨第一层20、后面椎骨第六块21、右侧肋骨第二层22、头夹肌一23、头半棘肌一24、头半棘肌二25、头夹肌二26、头后大直肌一27、头下斜肌一28、头下斜肌二29、头后大直肌二30、头后小直肌31、回旋肌一32、颈多裂肌一33、颈夹肌一34、斜角肌一35、斜角肌二36、头长肌三37、斜角肌三38、回旋肌二39、颈夹肌二40、颈多裂肌二41、头长肌四42、斜角肌四43、斜角肌五44、斜角肌六45；

所述的后面椎骨第一块11与头骨10可转动连接，所述的第一层气动肌肉连接板12的上表面与后面椎骨第一块11固定连接，下表面与后面椎骨第二块13可转动连接；所述的第二层气动肌肉连接板14的上表面与后面椎骨第二块13固定连接，下表面与后面椎骨第三块15可转动连接；所述的第三层气动肌肉连接板16的上表面与后面椎骨第三块15固定连接，下表面与所述的后面椎骨第四块17可转动连接；所述的第四层气动肌肉连接板18的上表面与后面椎骨第四块17固定连接，下表面与后面椎骨第五块19可转动连接；

所述的左侧肋骨第一层6、右侧肋骨第一层20的前面通过前面椎骨第一块7固定连接，所述的左侧肋骨第一层6、右侧肋骨第一层20的后面通过后面椎骨第五块19固定连接；

所述的左侧肋骨第二层8、右侧肋骨第二层22的前面与前面椎骨第二块9固定连接，所述的左侧肋骨第二层8、右侧肋骨第二层22的后面与后面椎骨第六块21固定连接，前面椎骨第二块9上端与前面椎骨第一块7可转动连接，后面椎骨第六块21上端与后面椎骨第五块19可转动连接；

所述的颈长肌一1、颈长肌二2、颈长肌三3两端均分别与头骨10、第二层气动肌肉连接板14的前面可转动连接，头长肌一4、头长肌二5两端均分别与头骨10、第三层气动肌肉连接板16的前面可转动连接；