[發明專利]一種人體髖部外骨骼機械承載裝置

有效

• 申請號: 201210092998.3
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102599998A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 朱家元;周宏;劉放;程文明;鄧振挺;張向剛;郭慶
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所
• 主分類號: A61F3/00
• 分類號: A61F3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術領域

本發明涉及一種機械承載裝置，特別是關于一種設置在人體髖部，用于將人體外骨骼攜行助力裝置背架上的負荷傳遞給腿部承載裝置的人體髖部外骨骼機械承載裝置。

背景技術

在搶險救災或人力運輸中，人體需要攜帶越來越多的裝備和物資，這樣會影響人體的行進速度、行走距離和機動能力，因此，各國正在加速研制符合人體工程學的人體外骨骼攜行助力裝置，以幫助人體減少體能消耗，提高負重能力、耐力和人體機動能力。

我國關于人體外骨骼攜行助力裝置的研究起步較晚，現有的人體外骨骼攜行助力裝置大多承重能力低，且缺乏人機協同運動要求的高度協調性和運動緩沖減震能力。特別是在重載條件下，當人體在進行快速行走、跑步和跨跳等劇烈運動時，傳統的機械承載裝置難以負荷，并會對人體的運動造成一定的阻礙，影響人體的平衡能力，動作連續性和靈活性。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠將人體外骨骼攜行助力裝置背架上的負荷高效傳遞給腿部承載裝置，并具有高度靈活性和緩沖減震功能的人體髖部外骨骼機械承載裝置。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種人體髖部外骨骼機械承載裝置，其特征在于：它包括對稱設置的一左髖部和一右髖部，左、右髖部結構對稱，一端均向上翹起相互交叉呈X狀，在X狀的交叉處，左、右髖部之間通過一髖部中心銷軸鉸接，在X狀的頂部和底部，左、右髖部之間分別設置一彈簧；左、右髖部的另一端分別通過一髖部側邊銷軸鉸接一腿髖連接件，兩腿髖連接件的另一端分別通過一萬向連接銷軸鉸接一萬向連接件的第一接口；兩萬向連接件的第二接口分別通過一挺桿連接銷軸鉸接一挺桿，兩挺桿的另一端分別套設在一套筒內，兩套筒內分別設置有支撐挺桿的壓簧，兩套筒的另一端分別通過一套筒連接銷軸鉸接在兩腿髖連接件靠近髖部側邊銷軸的下部；兩萬向連接件的第三接口分別通過一腿部連接銷軸鉸接一腿部調節件，兩腿部調節部件的另一端則分別與腿部承載裝置的兩大腿零件的上端固定連接。

上述套筒靠近萬向連接件的一端設置有一段滑槽，挺桿的中部設置有一在滑槽內配合滑動的凸臺。

上述在X狀的頂部和底部，左、右髖部之間的兩彈簧均采用熱卷拉伸圓柱螺旋RL?II型彈簧制成。

上述在套筒內設置的壓簧采用熱卷壓縮圓柱螺旋RY?I型彈簧制成。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明連接人體外骨骼攜行助力裝置中的背架與腿部承載裝置，通過套筒、壓簧和挺桿的配合，將背架上的負荷傳遞給腿部承載裝置，具有穩定的載荷承載能力和傳遞效率，能夠有效地幫助人體提高行軍作戰或搶險救災負重能力。2、本發明采用銷軸和萬向連接件鉸接各構件，使髖部構件和腿髖連接件可以靈活旋轉，能夠滿足人體在負有重載時不同技術動作下的多自由度要求，靈活度高。3、本發明通過在髖部構件上和腿髖連接件的套筒內設置彈簧，為人在行走抬腿時提供一定的回復力，從而可以減輕人體的運動疲勞，同時還具有減震效果，使整個裝置承載平穩。4、本發明通過在套筒上設置滑槽，限定挺桿的極限位置，避免因腿髖連接件的水平力過大而導致背架后翻，使人體失衡摔倒。本發明機構符合人體工程學，結構簡單緊湊，能夠滿足不同類型的人體外骨骼攜行助力裝置的關節運動和載荷傳遞要求。

附圖說明

圖1是本發明的結構主視圖

圖2是圖1的左視圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

本發明是人體外骨骼攜行助力裝置中，連接背架和腿部承載裝置的中間裝置，用于將背架上的外載荷傳遞給腿部承載裝置。

如圖1所示，本發明包括對稱設置的一左髖部1和一右髖部2。左髖部1和右髖部2結構對稱，一端均向上翹起相互交叉呈X狀。在X狀的交叉處，左髖部1和右髖部2之間通過一髖部中心銷軸3鉸接，同時通過髖部中心銷軸3，固定連接在背架上(圖中未示出)。在X狀的頂部和底部，左髖部1和右髖部2之間還分別設置有一彈簧：髖部上彈簧4和髖部下彈簧5。髖部上彈簧4和髖部下彈簧5均可以采用熱卷拉伸圓柱螺旋RL?II型彈簧。當人在行走過程中，髖部上彈簧4和髖部下彈簧5被壓縮或者拉伸，提供一定的回復力，幫助人抬腿，同時還具有減震效果，使整個裝置承載平穩。