[發明專利]一種多位姿的輔助支撐外骨骼

有效

• 申請號: 202110556671.6
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113232009B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 戚開誠;喬高昆;張建軍;郭士杰;李道齊;倪雷
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 蔡運紅

本發明為一種多位姿的輔助支撐外骨骼，包括上身支撐部分和左、右腿，左、右腿的結構相同，對稱安裝在上身支撐部分的兩側；其中左腿包括大腿支撐部分、小腿支撐部分和底部支撐部分；所述底部支撐部分包括底部支撐板、加強板、一號固定套和頂絲；小腿支撐部分包括上支撐軸、下支撐軸、滑套和彈簧；大腿支撐部分包括電動推桿、臀部支撐板、L型機架桿、連桿、連架桿、二號固定套、大腿綁帶和撐桿；上身支撐部分包括腰部綁帶、卡環和擺桿。本發明能夠提供前傾或后仰任意位姿的輔助支撐，尤其適用于需要長時間保持半蹲曲膝彎腰姿態或半蹲曲膝仰頭以及坐立彎腰或仰頭姿態進行工作的人員，避免長期保持同一姿勢對使用者骨骼、關節、頸椎及腰椎的損傷。

技術領域

本發明屬于外骨骼技術領域，尤其涉及一種多位姿的輔助支撐外骨骼。

背景技術

工作相關肌肉骨骼疾患(work-related musculoskeletal disorders)是目前除職業性塵肺病、化學中毒和噪聲耳聾外，常見的職業病之一。在一些特殊行業或者說特殊工作崗位，需要人體長時間保持特殊姿勢，比如醫生在俯身做手術時，上身前傾，腰部彎曲，有時也需要雙下肢曲膝站立保持半蹲狀態，若長時間保持此姿勢，則會對雙下肢、腰部脊柱以及頸椎造成很大壓力，對人體造成損傷，而且半蹲狀態很難使人體長時間保持穩定，勢必對手術操作效果造成不良影響。此外，工業生產中的工人在進行流水線操作時，有時也需要長時間保持某種姿勢，同樣會損傷關節和骨骼，導致職業病，降低工作效率。而外骨骼能夠對人體起到很好的支撐作用，緩解長時間保持同一姿勢產生的疲勞以及對身體的損傷。

雖然現有技術中具有輔助支撐功能的外骨骼能夠滿足基本的使用需求，但是機構冗雜，在坐姿與站姿轉換過程中任意角度下的支撐性較差，難以保證使用者在任意姿勢下的穩定性，而且不能完全為使用者提供支撐力，需要使用者自身提供部分支撐力才能保持重心平衡。

綜上，本發明提出了一種多位姿的輔助支撐外骨骼，能夠為人體前傾或后仰過程中任意位置提供支撐。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提出了一種多位姿的輔助支撐外骨骼。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是：

一種多位姿的輔助支撐外骨骼，包括上身支撐部分和左、右腿，左、右腿的結構相同，且對稱安裝在上身支撐部分的兩側；其中，左腿包括大腿支撐部分、小腿支撐部分和底部支撐部分；其特征在于，

所述底部支撐部分包括底部支撐板、加強板、一號固定套和頂絲；小腿支撐部分包括上支撐軸、下支撐軸、滑套和彈簧；大腿支撐部分包括電動推桿、臀部支撐板、L型機架桿、連桿、連架桿、二號固定套、大腿綁帶和撐桿；上身支撐部分包括腰部綁帶、卡環和擺桿；

所述加強板的上端與一號固定套連接，下端與底部支撐板連接；下支撐軸穿過一號固定套，下支撐軸下端的萬向球與底部支撐板的凸臺轉動連接，使下支撐軸能相對于一號固定套和底部支撐板轉動；頂絲的一端穿過一號固定套，插裝在下支撐軸上；

上支撐軸的下端套裝在下支撐軸的上端，滑套套裝在上支撐軸的下部，通過插銷實現上支撐軸、下支撐軸以及滑套三者的連接；彈簧套裝在下支撐軸上，彈簧的上、下端分別與滑套和一號固定套連接；上支撐軸的中部和上部分別設有二號固定套；臀部支撐板的一端鉸接在上支撐軸的上端，電動推桿的安裝端與上支撐軸中部的二號固定套鉸接，電動推桿的伸縮端鉸接在臀部支撐板的中部，臀部支撐板可在0～90°范圍內的往復轉動；L型機架桿的下端連接在上支撐軸上部的二號固定套上，L型機架桿的上端與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與連架桿的上端鉸接，連架桿的下端與臀部支撐板的另一端鉸接；臀部支撐板與上支撐軸的轉動中心、臀部支撐板與連架桿的轉動中心、連架桿與連桿的轉動中心以及連桿與L型機架桿的轉動中心，這四個轉動中心構成平行四邊形；大腿綁帶安裝在臀部支撐板的中部，撐桿位于兩個臀部支撐板之間，分別與兩個臀部支撐板連接；