Как сделать пневмомышцы

Обновлено: 06.07.2024

Массаж при синдроме грушевидной мышцы – это один из наиболее простых и доступных методов для того, чтобы снять сильный спазм и болевой синдром. Он назначается наряду с другими эффективными методиками борьбы с неприятными ощущениями – лечебной физкультурой, физиотерапией, приемом анальгетиков и миорелаксантов. Если курс массажа был составлен правильно, такая методика обезопасит от появления хронических болей.

Полезные свойства массаж при синдроме грушевидной мышцы

Мануальная терапия при синдроме грушевидной мышцы направлена на снятие спазма, который возникает при такой патологии, и возращение нормальной микроциркуляции. В такой ситуации существенно уменьшаются неприятные ощущения, пропадает скованность в движениях, а человек может избавиться от боли. Многое зависит от мастерства массажиста. Он должен воздействовать на организм человека исключительно с учетом обратной связи, а также контролировать многие показатели состояния тела – от давления до температуры.

Виды массажа

Воздействие на организм пациента оказывается двумя основными методами:

Растирание. Это необходимо для приведения организма в тонус и стимуляции нормального кровообращения. Растирание продолжается до появления покраснения кожи и увеличения температуры в месте лечебного воздействия.
Стимулирование надавливанием. Врач часто использует для разминки пораженной области не только ладони, но и локоть – видео массажа при синдроме грушевидной мышцы наглядно это показывает.

Особенности и правила проведения массажа

Главное правило выполнения процедуры – это осторожность. Особенно на ранней стадии лечения врач должен постоянно интересоваться у пациента его ощущениями. Еще одно важное правило – любое воздействие должно быть согласовано с лечащим врачом. Причина в том, что синдром может быть не только первичным, но и вторичным, связанным с другими заболеваниями. Потому неправильное воздействие может негативно отразиться на всем организме и стимулировать сильное ухудшение состояния человека.

Противопоказания

Мануальная терапия синдром грушевидной мышцы должна проводиться с четким отслеживанием состояния человека. В этом случае метод будет эффективным и поможет снять болевой синдром, а также саму его причину. Даже если вы нашли видео массажа при синдроме грушевидной мышцы, не рекомендуем выполнять его с привлечением родственников или неквалифицированных специалистов – так можно навредить.

Период обострения

Когда у больного сильные спазмы, любое воздействие на тело противопоказано. Нужно проконсультироваться с личным врачом, чтобы он сказал, обострился ли синдром или же он находится в стабильном состоянии.

Высокая температура тела

При подъеме температуры выше 37.6 градусов воздействие также не оказывается. Причина в том, что этом может указывать на появление воспалительных процессов в тканях.

Высокое артериальное давление

Артериальное давление может указывать на то, что у человека есть сопутствующие заболевания, и ускорение кровообращения может оказать на организм негативный эффект. Перед сеансом стоит измерить давление и проверить частоту пульса.

Воздушные мышцы (ВМ) - являются сжимающимися или растягивающимися, под действием воздушного давления, устройствами, представляют собой герметичную оболочку в кожухе плетеном из нерастяжимых нитей (рисунок 6.8). Так же как и человеческие мышцы, ВМ обычно используют парами: один сгибатель и один разгибатель. При активации эта мышца сокращается подобно живой биологической мышце.

Рисунок 6.8 - Воздушная мышца

Воздушные мышцы были разработаны в 1950-х для использования в протезах.

Воздушная мышца имеет отношение развиваемой мощности к собственному весу около 400:1. Поскольку большинство частей мышцы изготовлены из резины или пластика, она способна работать во влажных условиях или даже под водой. Воздушная мышца представляет собой гибкую конструкцию, что позволяет использовать ее для соединения и сжатия соосных или несоосных блоков и рычагов. Воздушная мышца способна к сокращению, даже если ее перегнуть вдоль искривленной поверхности. Простота использования мышцы делает ее предпочтительнее обычных пневматических цилиндров в ряде экспериментов.

Воздушные мышцы - простое, но мощное устройство для обеспечения силы тяги. При накачивании сжатым воздухом, мышцы способны сокращаться до 40 % от своей длины.

Сама конструкция воздушной мышцы делает ее особенно пригодной к использованию в робототехнике и системах автоматизированных движений. В некоторых случаях ими можно заменить сервомоторы или двигатели постоянного тока. Их уникальные свойства - незначительный вес, мощность и гибкость - могут быть комплексно использованы во многих приложениях и применяться для улучшения характеристик существующих пневматических устройств. Одним словом, воздушные мышцы могут быть использованы во многих устройствах, в которых требуются линейные и сократительные движения. Во многих случаях ими можно с успехом заменять пневматические цилиндры.

Принцип работы воздушной мышцы

Воздушная мышца представляет собой длинную трубку, выполненную в виде черного пластикового рукава. Внутрь рукава помещена трубка из мягкой резины. К каждому концу прикреплены штуцера для подачи воздуха и для крепления воздушной мышцы к другим частям устройства (рисунок 6.9).

При подаче воздуха под давлением мышца сокращается следующим образом.

Рисунок 6.9 - Принцип работы воздушной мышцы

Когда во внутреннюю мягкую резиновую трубку подается сжатый воздух, то она расширяется. Внутренняя трубка оказывает давление на внешний черный пластиковый рукав, что также приводит к его расширению. Когда пластиковый рукав расширяется, то он укорачивается в длину пропорционально увеличению его диаметра. Это приводит к сокращению конструкции воздушной мышцы.

Причиной такого поведения является плетение, видимое с внешней стороны, которое заставляет мышцы быть или длинными и тонкими, или короткими и толстыми. Так как способ их работы схож с биологическими мышцами, их можно использовать для производства роботов с мышцами и скелетом, аналогичными животным.

На рисунке 6.10 показана кисть руки с воздушными мышцами.

Пневмомускулы являются линейными пневматическими приводами, которые могут воспроизводить движения, аналогичные естественным мускулам. По сравнению с силовыми цилиндрами они развивают большие начальные усилия на тех же рабочих диаметрах. Различают удлиняющиеся и сокращающиеся пневмомускулы. Характер движения определяет геометрия оплетки пневмомускула. Схема удлиняющегося пневмомускула приведена на рис. 4.30.

Рис. 4.30. Схема пневмомускула:

I - эластичная трубка: 2 - оплетка; 3, 4- крышки; 5 - канал питания

Внутренняя эластичная трубка имеет оплетку с трехмерной ячеистой структурой. Ячейки имеют ромбовидную форму. Когда в канал питания подается давление, трубка начинает удлиняться в обе стороны, как это показано на рисунке, если обе крышки не закреплены. Если одна из крышек закреплена, то выходным звеном этого привода будет являться другая крышка. Конструкция не имеет движущихся механических частей и обладает повышенной надежностью. Рабочий ход выходного звена составляет до 25% от длины пневмомускула.

Развиваемое приводом усилие имеет максимальную величину в начале рабочего хода и далее практически линейно уменьшается. Это позволяет реализовывать значительные ускорения выходного звена в сочетании с плавным и точным подходом к желаемой конечной позиции.

На рис. 4.31 приведены сравнительные характеристики выходных усилий силового цилиндра и пневмомускула для одного и того же рабочего диаметра и давления питания в функции рабочего хода.

Рис. 4.31. Сравнительные характеристики выходных усилий пневмомускула и силового цилиндра:

I - пневмомускул; 2 - силовой цилиндр

В отличие от удлиняющихся пневмомускулов сокращающиеся пневмомускулы имеют оплетку в виде ячеек, образующих сетку из пантографов, преобразующих давление на внутреннюю поверхность эластичной трубки в ее сокращение по длине (рис. 4.32).

Рис. 4.32. Геометрические параметры сокращающегося пневмомускула:

I - оплетка; 2 - эластичная трубка; 3 -ячейка пантографа

Благодаря симметрии оплетки пневмомускул всегда сохраняет цилиндрическую форму. Начальный угол а определяется как угол между продольной осью пневмомускула и стороной ячейки при отсутствии рабочего давления. Параметры г₀ и 1₀ являются начальными радиусом и длиной пневмомускула.

Статическое усилие, развиваемое пневмомускулом, вычисляется как

где Р - давление питания, / - текущая длина пневмомускула. При этом

Пневмомускул массой в 50 г может развивать усилия более 1000 Н при давлении питания 5 бар и изменении внешнего радиуса от 1,5 до 3 см.

Если внешняя сила, действующая на выходное звено, меняется, то пневмомускул ведет себя как пружина. При этом он прогибается в направлении действия внешней силы. Это свойство является положительным во многих применениях, где требуется адаптивность к нагрузке.

Роботы – это не всегда груда железа с жужжащими электромоторами. Сегодня многим инженерам интереснее совсем другие, мягкие устройства, которые двигаются за счет искусственных мышц. И хотя это даже не завтра, а послезавтра робототехники, наш эксперимент показал: самостоятельно сделать у себя в гараже их можно уже сегодня.

Искусственные мышцы хороши тем, что не содержат внутренних подвижных элементов. Это еще одна, довольно радикальная, альтернатива электродвигателям и пневматике с гидравликой. Существующие сегодня образцы представляют собой либо полимеры, чувствительные к напряжению или температуре, либо сплавы с памятью формы. Для первых требуется довольно высокое напряжение, вторые же имеют ограниченный диапазон движения и к тому же весьма дороги. Для создания мягких роботов используют и сжатый воздух, но это подразумевает наличие насосов и усложняет конструкцию.

Чтобы сделать искусственные мышцы, мы обратились к рецепту ученых из Колумбийского университета, которым удалось соединить в одной конструкции высокую мощность, легкость, эластичность и потрясающую простоту. Мышцы представляют собой обычный мягкий силикон, в который заранее вводятся пузырьки спирта. При нагревании нихромовой спиралью спирт внутри них начинает кипеть, и силикон сильно разбухает. Однако если поместить все это в жесткую оплетку с перпендикулярным переплетением нитей, то разбухание превратится в обычное сокращение – примерно так же работают пневматические двигатели Маккиббена.

Читайте также: