找回密碼 注冊

基本信息

項目名稱:
地震救援機械手套
小類:
機械與控制
簡介:
本地震災害救援手套由遠節指結構、中節指結構、近節指結構和皮質材料組成。 主要創新點: 在手套近節指關節處添加了連桿滑道機構,以此來實現機械手套的自動鎖死功能,使手套手指能自動保持彎曲狀態,在提高救援人員的工作效率的同時也達到了節省救援人員體力及保護救援人員雙手的目的;當工作完成后或臨時需要手指伸直時,救援人員只需要在此基礎上稍加彎曲,即可實現手套由鎖死功能到解鎖的轉變,手指自由伸直。
詳細介紹:
該地震災害救援手套由遠節指結構、中節指結構、近節指結構和皮質材料組成。金屬節指主要采用了不銹鋼,其它非金屬部分主要采用皮質材料,使其耐磨性、防沖擊性、得到大幅提高,也可以起到很好的輔助救援的作用。 該地震災害救援手套在設計的過程中參考了人機工程學的理念,為了保證救護人員高效工作,在使用的過程中救援人員只需要將手指彎曲到合適的角度,該機械手套即可實現鎖死功能(由連桿滑道機構實現),救援工作完成后,救護人員只需要再次彎曲手指即可實現手套由鎖死功能到解鎖的轉變。達到節省救護人員體力,同時保護救護人員的雙手的目的。其原因現論述如下: 當手指需要彎曲來實現某一功能時,首先由神經中樞發送神經信號,神經信號經過傳導后到達手部肌肉,實現手部屈肌的收縮,手部屈肌拉伸肌腱,肌腱拉伸帶動手指的彎曲。要使手指一直保持彎曲狀態,必須保持手部屈肌收縮,肌腱一直拉伸的狀態。神經信號的傳導與手部屈肌收縮,肌腱一直拉伸的狀態會持續耗費人體的能量,使人疲倦。 我們設計的地震救援機械手套可以很好的保持中節指與近節指的頂死狀態,避免神經信號的傳導與手部屈肌持續收縮,肌腱一直拉伸的狀態,達到節省救援人員體力的效果。 地震救援手套各個組成部件的詳細說明: 遠節指結構設計 遠節指結構主要包括:人工指甲,封閉套筒,遠節指防護套。 遠節指是手工作業中手部工作量最大的部位,與工作對象的接觸也最頻繁,所以其橫斷面設計為多段相切弧線構成的封閉結構,下部相對半徑較大,符合手指受力時的外形特點,保證了工作對象與手指有最大的接觸面積,遠節指前端裝有封閉套筒。封閉套筒前端相對于指尖回縮5mm,這樣就減小了指端橫截面積,便于手指工作,減小手部受到的應力。 除拇指、小指外的手指遠節指防護套上部固定有不銹鋼指甲,人工指甲應用仿生學設計呈扁平弧形,尖端略向下彎曲,符合手部挖、抓等動作時的受力特點。人工指甲上方的封閉套筒前端有高1mm,寬2mm的加厚金屬,以減小套筒前端的正應力。 遠節指防護套與中節指防護套之間用兩根不銹鋼絲相連,左右各一根,連接部位在手指兩側中部。在工作受力的時候,鋼絲連接的作用是保證防護套與內層手套之間不發生相對滑動,增強手套的工作可靠性。 中節指結構設計 為了配合近節指上的連桿滑道頂死機構完成手套自動實現鎖死與解鎖功能,中節指上的拉桿不可與連桿滑道頂死機構發生干涉。 中節指防護套上方封閉套筒后端有高2mm,寬2mm的加厚金屬,以減小關節反向彎曲兩防護套頂死時的正應力。 中節指防護套兩側開有兩個直徑為2mm的圓孔,用以鋼絲連接。 中節指防護套后部去掉了下半部分,目的是為了保證中節指彎曲時不會與近節指干涉。 近節指結構設計 由于設計者要保證手指彎轉50度時手套實現鎖死功能,救援工作完成后要求手指再彎曲20度實現手套的解鎖功能。這項功能由位于近節指的連桿滑道頂死機構完成。要求連桿在滑道中往復運動絲毫不差,并且要求位于中節指的拉桿在對應的角度實時的掉入設計者設計的凹槽中,在手指又彎曲20度后滑片及時的由凹槽中滑出。 因為要配合連桿滑道機構的具體功能,拉桿的具體尺寸及彎曲弧度也需要細致的逐步設定,既要配合滿足連桿滑道機構的功能,又要保證不與指節發生干涉。 連桿滑道機構和彎桿的材料選擇既要滿足強度及耐磨度的要求,還要考慮具體的加工工藝以及特殊的使用環境下的影響。 連桿滑道頂死機構設計 保證手指彎轉55度時,位于滑道上的連桿由位于中節指的拉桿牽引,頂片直接落入凹臺下,實現手套鎖死。手指再彎轉10度時,由于彈片的作用,頂片沿滑道由凹臺中滑出。實現手套的解鎖。 另外,當手指第一次彎轉角度超過65時,頂片會連續實現上述兩個過程而不會落入凹臺中,連桿滑道頂死機構不會鎖死。此項功能可幫助救援人員靈活的控制手套。 金屬節指管材設計 手指防護套以不銹鋼無縫鋼管及不銹鋼板加工而成,其遠節指防護套為不銹鋼板,其壁厚為0.8mm;中節指、近節指為不銹鋼無縫鋼管,其壁厚為0.6mm。 其它非金屬部分結構設計 該地震災害救援手套采用了不銹鋼和皮質材料,使其耐磨性、防沖擊性得到大幅提高。 在手部拇短展肌、掌短展肌部位手套采用雙層加厚設計,以提高耐磨性。其他部位不增加額外的防護措施,以保證手部的靈活性、舒適性。 手套的手腕部位采用尼龍搭扣作為鎖緊裝置,簡單方便,封閉可靠。 具體實施方式: 該地震災害救援手套在設計的過程中參考了人機工程學的理念,力求保證救護人員工作的高效率,在使用的過程中救護人員只需要正常的彎曲手指實施挖沙,搬運瓦礫的動作,該手套即可實現鎖死功能,節省救護人員體力,同時保護救護人員的雙手。救援工作完成后,救護人員只需要再次彎曲手指即可實現手套由鎖死功能到解鎖的轉變。

作品圖片

  • 地震救援機械手套
  • 地震救援機械手套
  • 地震救援機械手套
  • 地震救援機械手套

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

地震災害救援手套可以在不妨礙手部靈活性的同時為手部提供保護,避免手部磨損,減輕手部關節損傷,關節彎曲鎖死機構可以緩解手部肌肉疲勞,通過其自帶的輔助挖掘機構可以提高手工作業效率。 創新點: 1、設計者為地震災害救援手套設計了一種巧妙的連桿滑塊裝置,如果需要較長時間實施挖掘、搬運的工作,食指、中指、無名指只要彎曲55度(中節指與近節指夾角),該手套即可實現鎖死功能,保持該姿態,從而減輕手部肌肉疲勞,節省救援人員體力,工作完成后或臨時需要手指伸直時,救援人員只需要在此基礎上再彎曲10度,即可實現手套由鎖死功能到解鎖的轉變,手指自由伸直;當工作中不需要鎖死手指角度時,手指彎曲角度在55度以下或60度以上再伸直時,手套均不會鎖死,手指可以靈活運動。 技術關鍵: 1、由于設計者要保證手指彎轉55度時手套實現鎖死功能,救援工作完成后要求手指再彎曲10度實現手套的解鎖功能。這項功能由我們設計的連桿滑道機構完成(自鎖與自解鎖的功能)。要求連桿在滑道中往復運動絲毫不差,并且連桿在對應的角度實時的掉入設計者設計的凹槽中,在手指又彎曲20度后連桿及時的由凹槽中滑出。這就對連桿和滑道的具體尺寸的設計提出了苛刻的要求。 2、因為要配合連桿滑道機構的具體功能,彎桿的具體尺寸及彎曲弧度也需要細致的逐步設定,既要配合滿足連桿滑道機構的功能,又要保證不與指節發生干涉。 主要技術指標:鎖死處機構可承受的壓力f=200N, 連桿在滑道中的行程H=8mm。

科學性、先進性

目前,國內外關于地震救援的設計作品種類繁多,但救護手套的設計只有幾種。這些設計基本都是僅僅從保護救護人員的雙手出發,沒有考慮幫助節省救護人員體力和提高救援效率的方面出發。 為此,我們設計了一種機械式可自由實現自鎖與自解鎖的功能的手套。(由我們設計的連桿滑道機構實現)。 其優點是結構簡單、造價低廉、不需帶電、抗干擾能力強。

獲獎情況及鑒定結果

該作品在第四屆全國大學生機械創新設計大賽中獲得三等獎。

作品所處階段

實驗室階段

技術轉讓方式

普通許可

作品可展示的形式

圖紙 現場演示 圖片 樣品

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

使用說明: 在使用過程中,救護人員只需像穿戴普通手套一樣將手指伸進去,搭好腕部的尼龍搭扣即可正常的彎曲手指實施抓握、挖掘、搬運等動作。如果需要較長時間實施挖掘、搬運的工作,食指、中指、無名指只要彎曲55度(中節指與近節指夾角),該手套即可實現鎖死功能,保持該姿態,從而減輕手部肌肉疲勞,節省救援人員體力,工作完成后或臨時需要手指伸直時,救援人員只需要在此基礎上再彎曲10度,即可實現手套由鎖死功能到解鎖的轉變,手指自由伸直;當工作中不需要鎖死手指角度時,手指彎曲角度在55度以下或60度以上再伸直時,手套均不會鎖死,手指可以靈活運動。 技術特點和優勢: 由我們設計的連桿滑道機構可以很好的完成手套的自鎖與自解鎖的功能該地震災害救援手套由批量化生產后成本低廉。 技術性說明、市場分析和經濟效益預測: 該地震災害救援手套結構緊湊、輕便舒適、生產成本低廉,能對救援人員的手部起到保護和輔助作用,從而極大的提高了救援人員的工作效率,在地震、坍塌等災難救援方面有重要的推廣應用價值。

同類課題研究水平概述

目前還沒有一種專門為地震救援人員設計的手套可以在不妨礙手部靈活性的同時為手部提供保護,防止手部磨損、沖擊,避免手部關節損傷,同時可以緩解手部肌肉疲勞,輔助工作的手套。 為此,我們設計了一種機械式可自由實現自鎖與自解鎖的功能的手套。 該地震災害救援手套采用了不銹鋼和皮質材料,使其耐磨性、防沖擊性得到大幅提高。內層皮質手套的指關節內側部分用橡膠膜代替,目的是避免內層皮質手套褶皺堆積影響手指彎曲。在手部拇短展肌、掌短展肌部位手套采用雙層加厚設計,以提高耐磨性。手套的手腕部位采用尼龍搭扣作為鎖緊裝置,簡單方便,封閉可靠。同時,在手套上加裝了不銹鋼指甲,使得手部進行挖掘工作時更加高效。 該地震災害救援手套在設計的過程中參考了人機工程學的理念,力求保證救護人員工作的高效率,在使用的過程中救護人員只需要正常的彎曲手指實施挖沙,搬運瓦礫的動作,該手套即可實現鎖死功能,節省救護人員體力,同時保護救護人員的雙手。救援工作完成后,救護人員只需要再次彎曲手指即可實現手套由鎖死功能到解鎖的轉變。(由我們設計的連桿滑道機構實現)。 此外,該手套的拓展空間巨大。在手套上可以加裝便攜生命探測儀、照明系統,與前臂連接加裝增力機構等,這些都會擴展手的工作范圍,更好的服務于地震等災害的搶險救援中。
建議反饋 返回頂部
性av无码天堂_免费播放日本av一区_亚洲avavav天堂