一种用于体表加压的电驱动防护服的制作方法

1.本发明属于航空救生技术领域，涉及一种用于体表加压的电驱动防护服。


背景技术：

2.随着现代战机机动性能的不断提高，飞行员过载意识丧失的隐患变得愈加明显。现如今配备的抗荷代偿装备都属于机械式被动加压，存在响应速度慢、压力值固定等问题，且由于每个人耐受不同，额定压力值不能满足每一名飞行员的具体需求，出现过防护、欠防护同时存在的局面。除性能因素外，在高强度、长航时等复杂战场环境下，装备舒适性对飞行员作战效能的影响也尤为显著，而装备自身气囊结构导致透气性差的原因，造成服装整体舒适性较低。


技术实现要素：

3.为了解决现阶段传统抗荷代偿装备响应慢、过防护、欠防护、舒适性差等问题，本发明提供了一种用于体表加压的电驱动防护服。本发明主要由三部分组成，驱动端，作动端，以及反馈端。其改变了传统的充气式被动加压模式，首先在驱动端中预先建立需要的压力制度及反馈调节模式；进而通过电力驱动将机上直流电传输至作动端，作动端采用特殊人工肌肉材料与普通纺织材料组合制成，人工肌肉材料在通电状态下发生膨胀，实现对体表加压的功能；反馈端对施加的压力信号进行采集，并反馈回驱动端，实现对压力的智能化调节。
4.本发明具有以下效果：
5.一种用于体表加压的电驱动防护服将传统的机械式被动加压转化为电驱动加压，实现了加压方式质的转变，突破了充气式加压的传统观念，大大提高了产品的功能性能及舒适性，能够从根本上解决抗荷代偿装备结构复杂、舒适性差、过防护、欠防护等诸多问题，使我国先进战机飞行员防护装备在国际领域先人一步，提升飞行员的作战效能，具有重大的军事意义。
附图说明
6.图1为电驱动防护服的结构示意图；
7.图2为人工肌肉与芳纶纺织纤维编织示意图；
8.图3为内层碳纳米管和外层加捻受热膨胀纤维复合编织示意图；
9.1-控制模块、2-信号输入导线、3-信号输出导线、4-作动模块、5-纺织通道、6-压力传感贴片、7人工肌肉、8-芳纶纺织纤维、9为人工肌肉纤维。
具体实施方式
10.下面对本发明做进一步详细说明。
11.电驱动防护服主体为裤子式结构，如图1所示，上端椭圆形部位可将人体腹部进行
包裹，而后通过拉链进行闭合；下端可分别将两条腿部进行包裹，而后分别通过拉链进行闭合。
12.电驱动防护服的裤式结构主要由作动模块4与纺织通道5复合编织而成，作动模块4为高强度芳纶纺织材料与人工肌肉复合而成的片状材料结构，纺织通道5为可将作动模块4进行嵌入的中空结构。
13.控制模块1、信号输入导线2、信号输出导线3共同构成了防护服的驱动端；纺织通道5、人工肌肉7、芳纶纺织纤维8共同构成了防护服的作动端；压力传感贴片6与其自身的导电接口为防护服压力信号的采集与反馈端。结构见图1。
14.控制模块1、信号输入导线2、信号输出导线3共同构成了电驱动防护服的驱动端。控制模块1为防护服输入电压，并根据自身设计好的压力制度调整输入电压的大小。通电后，电流通过信号输出导线3传输至作动模块4。
15.纺织通道5、人工肌肉7、芳纶纺织纤维8共同构成了防护服的作动端。人工肌肉7、芳纶纺织纤维8采用“井”字形编织工艺，形成作动模块4，如图2所示，作动模块4可在通电后向体表施加相应的压力。为实现体表特定位置的加压效果，纺织通道5采用普通的高强芳纶面料，不具备导电功能，仅起到保护作动模块4与外形设计的作用。
16.人工肌肉7结构如图3所示，因其材料的特殊性，为内层导电后产生热量的碳纳米管与外层加捻受热膨胀纤维复合而成的纺织材料。当接收到输出导线3的电压信号后，碳纳米管通电后产生热量，加捻的复合纤维受热后解捻发生膨胀，形变产生的压力实现向体表进行加压的效果。
17.压力传感贴片6与其自身的导电接口为防护服压力信号的采集与反馈端。人工肌肉7与压力传感贴片6的导电接口相连，当进行体表加压后，压力传感贴片6将采集到的压力信号通过信号输出导线3回传至控制模块1，由控制模块对压力制度进行二次校验，调整输出电压，并将校正后的电压再次通过信号输入导线2传输至作动模块4，以此往复，形成智能化的体表反馈加压。


技术特征：
1.一种用于体表加压的电驱动防护服,其特征在于:所述防护服包括:纺织通道、作动模块、控制模块和信号输入导线；所述纺织通道为防护服的面布，所述纺织通道外形为包含腹部的中空裤式结构；所述作动模块设置在纺织通道内表面；所述作动模块通过信号输入导线与控制模块连接；所述控制模块用于设定体表加压压力值，并通过信号输入导线为作动模块提供电源；所述作动模块通电膨胀从而向体表施加压力。2.根据权利要求1所述的电驱动防护服，其特征在于：所述作动模块通过人工肌肉和芳纶纺织纤维通过“井”字型编织工艺编制而成，所述人工肌肉通过信号输入导线与控制模块连接，人工肌肉通电后膨胀以向体表施加压力。3.根据权利要求2所述的电驱动防护服，其特征在于：所述作动模块包括分布在腹部、大腿区域和小腿区域的多个结构单元。4.根据权利要求3所述的电驱动防护服，其特征在于：所述作动模块包括：分布在腹部的片状结构单元、分布在大腿区域和小腿区域的多个环形条状结构单元。5.根据权利要求4所述的电驱动防护服，其特征在于：所述人工肌肉由内层碳纳米管和外层加捻受热膨胀纤维复合编织形成的人工肌肉纤维螺旋化而成；所述碳纳米管通电后发热，加捻受热膨胀纤维受热后解捻膨胀，向体表加压。6.根据权利要求4所述的电驱动防护服，其特征在于：所述信号输入导线分别与腹部的片状结构单元和腿部的多个环形条状结构单元连接。7.根据权利要求6所述的电驱动防护服，其特征在于：所述防护服还包括：信号输出导线和多个压力传感贴片；所述多个压力传感贴片分别与腹部的片状结构单元和腿部的多个环形条状结构单元内的人工肌肉连接，且多个压力传感贴片还通过信号输出导线与控制模块连接；所述压力传感贴片分别采集体表不同部位受到的不同结构单元内人工肌肉加压压力值并通过信号输出导线反馈至控制模块；控制模块根据人工肌肉加压压力值分别调整输出至不同结构单元的人工肌肉的电源电压值。8.根据权利要求7所述的电驱动防护服，其特征在于：所述人工肌肉与压力传感贴片的连接针脚部位采用芳纶线绕扎固定。

技术总结
本发明属于航空救生技术领域，涉及一种用于体表加压的电驱动防护服，包括:纺织通道、作动模块、控制模块和信号输入导线；纺织通道为防护服的面布，纺织通道外形为包含腹部的中空裤式结构；所述作动模块设置在纺织通道内表面；作动模块通过信号输入导线与控制模块连接；控制模块用于设定体表加压压力值，并通过信号输入导线为作动模块提供电源；作动模块通过人工肌肉和芳纶纺织纤维通过“井”字型编织工艺编制而成，所述人工肌肉通过信号输入导线与控制模块连接，人工肌肉通电后膨胀以向体表施加压力。施加压力。施加压力。


技术研发人员：王悠扬 邹磊 邸亚 张巍 韩自强
受保护的技术使用者：航宇救生装备有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8