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CH462374A - Artificial pneumatic muscle - Google Patents

Artificial pneumatic muscle

Info

Publication number
CH462374A
CH462374A CH493267A CH493267A CH462374A CH 462374 A CH462374 A CH 462374A CH 493267 A CH493267 A CH 493267A CH 493267 A CH493267 A CH 493267A CH 462374 A CH462374 A CH 462374A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
muscle
artificial
tube
rubber tube
rubber
Prior art date
Application number
CH493267A
Other languages
German (de)
Inventor
Nazarczuk Kazimierz
Original Assignee
Politechnika Warszawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PL113941A external-priority patent/PL56410B1/pl
Application filed by Politechnika Warszawska filed Critical Politechnika Warszawska
Publication of CH462374A publication Critical patent/CH462374A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F15B15/103Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/08Muscles; Tendons; Ligaments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/08Muscles; Tendons; Ligaments
    • A61F2002/0894Muscles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

  

  
 



  Künstlicher pneumatischer Muskel
Die Erfindung betrifft einen künstlichen pneumatischen Muskel.



   Es ist schon ein künstlicher, pneumatischer Muskel zur Betätigung von Prothesen und   gelähmten    Gliedmassen bekannt. Er besteht aus einem, in einem Nylon Netz angeordneten Gummirohr und weist eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf, welche seine Anwendung stark einschränken. So besteht beispielsweise eine bedeutende, durch die Reibung zwischen den einzelnen Fäden beim Zusammenziehen des Muskels hervorgerufene Hysterese. Im weiteren kann mit diesem Muskel nur eine kleine Kraft ausgeübt werden und der Bewegungsbereich des bekannten Muskels ist unverhältnismässig klein.



   Der Zweck der vorliegenden Erfindung liegt in der Überwindung dieser Unzulänglichkeiten bekannter künstlicher Muskeln.



   Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass der erfindungsgemässe Muskel ein Gummirohr aufweist, in dessen Wandung praktisch nicht dehnbare Fäden eingeschlossen sind, und welches an seinen Stirnseiten mit Verschlussteilen abgeschlossen ist.



   Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand von Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen künstlichen, pneumatischen Muskel,
Fig. 2 den Muskel gemäss Fig. 1 beim Zusammenziehen, und
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Muskels beim Zusammenziehen, wobei der Muskel einen bedeutend kleineren Durchmesser aufweist.



   Gemäss den Figuren 1-3 sind in einem Gummirohr 1 in halber Tiefe der Rohrwand, parallel zur Rohrachse nahe beieinander praktisch nicht dehnbare Fäden 2 angeordnet und vollständig im Gummi eingeschmolzen. Das Rohr ist von beiden Seiten her mit je einem Verschlussteil 3 abgeschlossen, wobei auf der einen Seite eine Zuführung für komprimiertes Gas und auf der andern Seite eine Lochplatte zur Befestigung an einem zu betätigenden Organ vorgesehen sind.



  Zwecks Verminderung des Durchmessers des künstlichen Muskels während der Zusammenziehung sind gemäss Fig. 3 einige Ringe 4 auf das Gummirohr aufgesetzt.



   Das Zusammenziehen des künstlichen Muskels erfolgt durch das Füllen des Gummirohrs 1 durch den betreffenden Verschlussteil 3 mit komprimierter Luft, wobei das Mass der Verkürzung vom im Rohr herrschenden Innendruck sowie von der Elastizität des Rohres abhängt. Ohne Belastung verkürzt sich das Rohr um ca. 400/o.



   Dieser künstliche Muskel entspricht in bezug auf die Gestalt, die Ausmasse und auf das Arbeitsprinzip den natürlichen Muskeln, wobei auch die durch denselben entwickelte Kraft derjenigen natürlicher Muskeln gleichkommt.



   Selbstverständlich kann diese Anordnung auch zum Antrieb anderer Organe sowie in automatischen Regeleinrichtungen Anwendung finden.  



   PATENTANSPRUCH
Künstlicher pneumatischer Muskel, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Gummirohr   (1)    aufweist, in dessen Wandung praktisch nicht dehnbare Fäden (2) eingeschlossen sind, und welches an seinen Stirnseiten mit Verschlussteilen (3) abgeschlossen ist.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Künstlicher Muskel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden parallel zur Rohrachse verlaufen.



   2. Künstlicher Muskel nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gummirohr (1) einer oder mehrere Ringe (4) aufgesetzt sind. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   



  
 



  Artificial pneumatic muscle
The invention relates to an artificial pneumatic muscle.



   An artificial, pneumatic muscle for actuating prostheses and paralyzed limbs is already known. It consists of a rubber tube arranged in a nylon net and has a number of deficiencies that severely limit its application. For example, there is a significant hysteresis caused by the friction between the individual threads when the muscle is contracted. Furthermore, only a small force can be exerted with this muscle and the range of motion of the known muscle is disproportionately small.



   The purpose of the present invention is to overcome these shortcomings of known artificial muscles.



   This purpose is achieved in that the muscle according to the invention has a rubber tube, in the wall of which practically inextensible threads are enclosed, and which is closed at its end faces with closure parts.



   In the following, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained using drawings, for example. It shows:
1 shows a longitudinal section through an artificial, pneumatic muscle,
FIG. 2 shows the muscle according to FIG. 1 when contracting, and
3 shows another embodiment of the muscle according to the invention when it is contracted, the muscle having a significantly smaller diameter.



   According to FIGS. 1-3, practically inextensible threads 2 are arranged in a rubber pipe 1 at half the depth of the pipe wall, parallel to the pipe axis, close to one another, and are completely melted into the rubber. The tube is closed on both sides with a closure part 3 each, with a feed for compressed gas on one side and a perforated plate for attachment to an organ to be actuated being provided on the other side.



  In order to reduce the diameter of the artificial muscle during the contraction, some rings 4 are placed on the rubber tube according to FIG. 3.



   The artificial muscle is contracted by filling the rubber tube 1 through the relevant closure part 3 with compressed air, the extent of the shortening depending on the internal pressure in the tube and the elasticity of the tube. Without a load, the pipe is shortened by approx. 400 / o.



   This artificial muscle corresponds in terms of shape, size and working principle to the natural muscles, whereby the strength developed by them is equal to that of natural muscles.



   Of course, this arrangement can also be used to drive other organs and in automatic control devices.



   PATENT CLAIM
Artificial pneumatic muscle, characterized in that it has a rubber tube (1), in the wall of which practically inextensible threads (2) are enclosed, and which is closed at its end faces with closure parts (3).



   SUBCLAIMS
1. Artificial muscle according to claim, characterized in that the threads run parallel to the tube axis.



   2. Artificial muscle according to claim and dependent claim 1, characterized in that one or more rings (4) are placed on the rubber tube (1).

** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.



   

 

Claims (1)

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. ** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **. Künstlicher pneumatischer Muskel Die Erfindung betrifft einen künstlichen pneumatischen Muskel. Artificial pneumatic muscle The invention relates to an artificial pneumatic muscle. Es ist schon ein künstlicher, pneumatischer Muskel zur Betätigung von Prothesen und gelähmten Gliedmassen bekannt. Er besteht aus einem, in einem Nylon Netz angeordneten Gummirohr und weist eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf, welche seine Anwendung stark einschränken. So besteht beispielsweise eine bedeutende, durch die Reibung zwischen den einzelnen Fäden beim Zusammenziehen des Muskels hervorgerufene Hysterese. Im weiteren kann mit diesem Muskel nur eine kleine Kraft ausgeübt werden und der Bewegungsbereich des bekannten Muskels ist unverhältnismässig klein. An artificial, pneumatic muscle for actuating prostheses and paralyzed limbs is already known. It consists of a rubber tube arranged in a nylon net and has a number of deficiencies that severely limit its application. For example, there is a significant hysteresis caused by the friction between the individual threads when the muscle is contracted. Furthermore, only a small force can be exerted with this muscle and the range of motion of the known muscle is disproportionately small. Der Zweck der vorliegenden Erfindung liegt in der Überwindung dieser Unzulänglichkeiten bekannter künstlicher Muskeln. The purpose of the present invention is to overcome these shortcomings of known artificial muscles. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass der erfindungsgemässe Muskel ein Gummirohr aufweist, in dessen Wandung praktisch nicht dehnbare Fäden eingeschlossen sind, und welches an seinen Stirnseiten mit Verschlussteilen abgeschlossen ist. This purpose is achieved in that the muscle according to the invention has a rubber tube, in the wall of which practically inextensible threads are enclosed, and which is closed at its end faces with closure parts. Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand von Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen künstlichen, pneumatischen Muskel, Fig. 2 den Muskel gemäss Fig. 1 beim Zusammenziehen, und Fig. 3 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Muskels beim Zusammenziehen, wobei der Muskel einen bedeutend kleineren Durchmesser aufweist. In the following, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained using drawings, for example. It shows: 1 shows a longitudinal section through an artificial, pneumatic muscle, FIG. 2 shows the muscle according to FIG. 1 when contracting, and 3 shows another embodiment of the muscle according to the invention when it is contracted, the muscle having a significantly smaller diameter. Gemäss den Figuren 1-3 sind in einem Gummirohr 1 in halber Tiefe der Rohrwand, parallel zur Rohrachse nahe beieinander praktisch nicht dehnbare Fäden 2 angeordnet und vollständig im Gummi eingeschmolzen. Das Rohr ist von beiden Seiten her mit je einem Verschlussteil 3 abgeschlossen, wobei auf der einen Seite eine Zuführung für komprimiertes Gas und auf der andern Seite eine Lochplatte zur Befestigung an einem zu betätigenden Organ vorgesehen sind. According to FIGS. 1-3, practically inextensible threads 2 are arranged in a rubber pipe 1 at half the depth of the pipe wall, parallel to the pipe axis, close to one another, and are completely melted into the rubber. The tube is closed on both sides with a closure part 3 each, with a feed for compressed gas on one side and a perforated plate for attachment to an organ to be actuated being provided on the other side. Zwecks Verminderung des Durchmessers des künstlichen Muskels während der Zusammenziehung sind gemäss Fig. 3 einige Ringe 4 auf das Gummirohr aufgesetzt. In order to reduce the diameter of the artificial muscle during the contraction, some rings 4 are placed on the rubber tube according to FIG. 3. Das Zusammenziehen des künstlichen Muskels erfolgt durch das Füllen des Gummirohrs 1 durch den betreffenden Verschlussteil 3 mit komprimierter Luft, wobei das Mass der Verkürzung vom im Rohr herrschenden Innendruck sowie von der Elastizität des Rohres abhängt. Ohne Belastung verkürzt sich das Rohr um ca. 400/o. The artificial muscle is contracted by filling the rubber tube 1 through the relevant closure part 3 with compressed air, the extent of the shortening depending on the internal pressure in the tube and the elasticity of the tube. Without a load, the pipe is shortened by approx. 400 / o. Dieser künstliche Muskel entspricht in bezug auf die Gestalt, die Ausmasse und auf das Arbeitsprinzip den natürlichen Muskeln, wobei auch die durch denselben entwickelte Kraft derjenigen natürlicher Muskeln gleichkommt. This artificial muscle corresponds in terms of shape, size and working principle to the natural muscles, whereby the strength developed by them is equal to that of natural muscles. Selbstverständlich kann diese Anordnung auch zum Antrieb anderer Organe sowie in automatischen Regeleinrichtungen Anwendung finden. Of course, this arrangement can also be used to drive other organs and in automatic control devices. PATENTANSPRUCH Künstlicher pneumatischer Muskel, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Gummirohr (1) aufweist, in dessen Wandung praktisch nicht dehnbare Fäden (2) eingeschlossen sind, und welches an seinen Stirnseiten mit Verschlussteilen (3) abgeschlossen ist. PATENT CLAIM Artificial pneumatic muscle, characterized in that it has a rubber tube (1), in the wall of which practically inextensible threads (2) are enclosed, and which is closed at its end faces with closure parts (3). UNTERANSPRÜCHE 1. Künstlicher Muskel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden parallel zur Rohrachse verlaufen. SUBCLAIMS 1. Artificial muscle according to claim, characterized in that the threads run parallel to the tube axis. 2. Künstlicher Muskel nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gummirohr (1) einer oder mehrere Ringe (4) aufgesetzt sind. 2. Artificial muscle according to claim and dependent claim 1, characterized in that one or more rings (4) are placed on the rubber tube (1).
CH493267A 1966-04-08 1967-04-07 Artificial pneumatic muscle CH462374A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL113941A PL56410B1 (en) 1966-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH462374A true CH462374A (en) 1968-09-15

Family

ID=19949462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH493267A CH462374A (en) 1966-04-08 1967-04-07 Artificial pneumatic muscle

Country Status (3)

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CH (1) CH462374A (en)
NL (1) NL6704918A (en)
SE (1) SE317463B (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE202006002160U1 (en) * 2006-02-09 2007-03-22 Kuka Schweissanlagen Gmbh Robot-compatible processing device e.g. laser welding equipment, has actuator device provided with fluidic contraction element

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SE317463B (en) 1969-11-17
NL6704918A (en) 1967-10-09

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