[實用新型]一種背負用可調節性支架

有效

• 申請號: 202020174785.5
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN212212990U
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 曹自平;李柏
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: A45F3/10
• 分類號: A45F3/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了人體負載技術領域的一種背負用可調節性支架，旨在解決現有技術中的懸浮背包無法根據重物情況以及背負者行走情況對減震系統進行優化調節的技術問題。所述支架包括用于背負于人體上的固定架和用于固定負載背包的滑動模塊，所述滑動模塊沿豎直方向與固定架滑動連接；所述固定架上設有中心控制器、用于采集人體行走頻率的加速度傳感器、用于采集負載背包重量的壓敏傳感器、用于驅動滑動模塊沿豎直方向運動的驅動模塊，所述中心控制器分別與加速度傳感器、壓敏傳感器、驅動模塊電性連接；所述驅動模塊包括與滑動模塊連接的彈性繩，驅動模塊通過彈性繩與滑動模塊傳動連接。

技術領域

本實用新型涉及一種背負用可調節性支架，屬于人體負載技術領域。

背景技術

在進行戶外運動、軍事行動、救援行動中，人們通常需要背負大負荷進行運動。大負荷背包因振動產生的沖擊力容易使人感到疲勞，甚至危害人體健康。為解決傳統背包負荷過大對人體產生危害的問題，需要對背包結構進行了改造。當人行走的時候，由于人體軀干在豎直方向上的運動變化近似正弦曲線，當負重向下移動時，會對人體肩部產生極大沖擊，所以應當減少背包在豎直方向上的位移幅度，不僅可以減少作用在人體肩部的沖擊力，還能減少行走時的能量消耗，為背負者減負，背負者在同等代謝消耗下可以承受更大的重量，并減少關節受力和避免肌肉損傷。為此，技術人員研究開發了懸浮背包。但目前的懸浮背包主要采用彈簧阻尼結構，無法根據重物情況以及背負者行走情況對減震系統進行優化調節。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種背負用可調節性支架，以解決現有技術中的懸浮背包無法根據重物情況以及背負者行走情況對減震系統進行優化調節的技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種背負用可調節性支架，包括用于背負于人體上的固定架和用于固定負載背包的滑動模塊，所述滑動模塊沿豎直方向與固定架滑動連接；

所述固定架上設有中心控制器、用于采集人體行走頻率的加速度傳感器、用于采集負載背包重量的壓敏傳感器、用于驅動滑動模塊沿豎直方向運動的驅動模塊，所述中心控制器分別與加速度傳感器、壓敏傳感器、驅動模塊電性連接；

所述驅動模塊包括與滑動模塊連接的彈性繩，驅動模塊通過彈性繩與滑動模塊傳動連接。

進一步地，所述驅動模塊還包括設于固定架上的驅動源，所述驅動模塊通過驅動源與中心控制器電性連接；

所述驅動源的動力輸出端傳動連接有豎直軸向的絲桿，所述絲桿螺紋連接有滑塊，所述滑塊與彈性繩固定連接。

進一步地，所述固定架轉動連接有定滑輪，與滑塊固定連接的彈性繩繞經定滑輪與滑動模塊固定連接，所述壓敏傳感器壓合于定滑輪與固定架之間。

進一步地，所述固定架還連接有豎直軸向的導桿，所述導桿貫穿滑塊與其滑動連接。

進一步地，所述驅動源包括步進電機。

進一步地，所述固定架設有不少于兩個且沿豎直方向分布，固定架之間通過豎直軸向的導軌固定連接，所述滑動模塊通過導軌與固定架滑動連接。

進一步地，所述中心控制器、加速度傳感器、壓敏傳感器、驅動源集中部署于其中一個固定架上。

進一步地，所述導軌設有兩個且沿水平方向對稱分布。

進一步地，所述固定架還連接有與中心控制器電性連接的電源。

與現有技術相比，本實用新型所達到的有益效果：本實用新型支架利用壓敏傳感器獲取負載背包重量，利用加速度傳感器實時獲取人體行走頻率，根據人體行走頻率和負載背包重量計算獲取支架的共振剛度，通過步進電機及時調節彈性繩的有效長度，使得彈性繩的剛度始終維持于支架共振剛度的一半，在此狀態下負載背包對人體的沖擊最小，更有利于減少人體關節受力和避免肌肉損傷。