[發明專利]一種負重外骨骼背負裝置

有效

• 申請號: 202110585438.0
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113276096B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 黎波;寧強;劉家紅;周夢;劉閔超;李玉霞;覃磊;胡東森;秦金寶
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 項曉丹

本發明公開了一種負重外骨骼背負裝置，包括背部組件、腰部組件、置物組件、以及背帶腰封組件，背部組件的上端與背帶腰封組件和人體背部對應的位置連接，下端與腰部組件連接，置物組件可拆卸的連接在腰部組件或背部組件上，腰部組件包括腰部貼板和腰部調節減震機構，腰部貼板與背帶腰封組件連接，腰部調節減震機構包括旋轉連接件、以及對稱設置在旋轉連接件軸向兩側的支撐桿，支撐桿一端通過第一縱向轉動件轉動連接在旋轉連接件上，另一端與外部的下肢外骨骼可拆卸連接，在兩個支撐桿之間還設有支撐彈簧。本方案能提高外骨骼的背負能力，同時通過模塊化的設計方便單獨使用或是與下肢外骨骼配合使用。

技術領域

本發明涉及外骨骼技術領域，具體涉及一種負重外骨骼背負裝置。

背景技術

外骨骼作為一種可穿戴輔助裝置，是將人的智慧和外骨骼的“體能”有機結合在一起，起到增強人體機能的作用。

外骨骼主要包括上肢外骨骼和下肢外骨骼，上肢外骨骼主要用于穿戴在人體上肢，為人體上肢搬運或上肢背負重物提供助力，下肢外骨骼主要用于穿戴在人體下肢，為人體下肢運動提供助力。外骨骼的機械結構是整個系統的基礎，它與人體結合，既起到支撐承重作用，又具有傳遞運動和力的功能，人機之間存在運動耦合作用，其機構設計的合理性將直接影響功能效果。

現有的上肢外骨骼在和下肢外骨骼一起使用時，上肢外骨骼和下肢外骨骼之間是固定連接的，因此上肢外骨骼和下肢外骨骼往往不方便進行拆卸，使用時也只能同時使用，如當人體僅需要利用上肢外骨骼進行背負重物時的助力時，上肢外骨骼不能方便的與下肢外骨骼進行拆卸使用，導致使用不方便，同時當上肢外骨骼在對人體背負重物進行助力時，由于人體在行走時會存在豎向方向的往復運動，此時重物也會在豎向方向往復運動，重物在豎向往復運動過程中產生的能量會增大對人體肩部和腰部的作用力，由此就會大大降低人體的負重能力，降低上肢外骨骼的助力效果。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明要解決的技術問題是：如何提供一種能提高外骨骼的背負能力，同時通過模塊化的設計方便單獨使用或是與下肢外骨骼配合使用的負重外骨骼背負裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種負重外骨骼背負裝置，包括背部組件、腰部組件、置物組件、以及用于將負重外骨骼背負裝置穿戴在人體上肢的背帶腰封組件，所述背部組件的上端與所述背帶腰封組件和人體背部對應的位置連接，所述背部組件的下端與所述腰部組件連接，所述置物組件可拆卸的連接在所述腰部組件或所述背部組件上，所述腰部組件包括腰部貼板和腰部調節減震機構，所述腰部貼板與對應位置的所述背帶腰封組件連接，所述腰部調節減震機構包括旋轉連接件、以及對稱設置在所述旋轉連接件軸向兩側的支撐桿，所述支撐桿靠近所述旋轉連接件的一端通過第一縱向轉動件轉動連接在所述旋轉連接件上，所述支撐桿遠離所述旋轉連接件的一端用于與外部的下肢外骨骼可拆卸連接，在兩個所述支撐桿之間還軸向設置有支撐彈簧，所述支撐彈簧的軸向兩端分別通過長度可調的拉線與對應側的所述支撐桿連接。

在本方案中，以人體的方向作為參考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分別對應為人體的前、后、左、右、上、下，同時本方案中的軸向為左右方向，豎向為上下方向，縱向為前后方向。

本發明的工作原理是：本方案的背負裝置可以單獨進行使用或者與下肢外骨骼配合使用，在與下肢外骨骼配合使用時，利用旋轉連接件兩側的支撐桿與下肢外骨骼進行連接，在單獨使用時，將兩側的支撐桿與下肢外骨骼進行拆卸，因此，整個背負裝置可作為一個整體與下肢外骨骼進行配合使用或單獨使用，實現了與下肢外骨骼的模塊化拆裝連接設計，使用更加的方便。

同時，本方案的背負裝置在使用時，利用背帶腰封組件可以將整個背負裝置穿戴在人體上肢，置物組件與腰部組件或背部組件的可拆卸連接使得可以根據需要對置物組件進行安裝和拆卸，以滿足不同情況下的背負需求。