一种改进的用于支撑身体的缚带系统技术方案

本发明专利技术涉及一种单点扭矩调节机械组件和在进行肌肉骨骼活动如抬举重物、跪坐、弯曲和行走过程中支撑和辅助身体的改进的缚带装置和使用方法。该缚带具有单点扭矩调节机械组件，该单点扭矩调节机械组件具有铰链连同弹性机构，当使用者从中性位置改变姿势时，该弹性机构存储势能并可帮助身体返回至该中性位置。该缚带利用一结构以分担来自头部、颈部的负荷并将负荷导至腰部和地面。本发明专利技术装置可防止使用者患得脊椎炎，脊柱后凸或骨质疏松。本发明专利技术装置适用于需进行频繁地肌肉工作如在上下弯曲的同时搬运沉重负荷、久坐、行走等的用户。

An improved belt system for supporting the body

The invention relates to a single point torque adjustment and improved mechanical components and auxiliary body support in skeletal muscle activities such as lifting heavy objects, kneeling, bending and walking in the process of the ligature device and use method. The band has a single point torque adjusting mechanical components, the single point torque adjusting mechanical assembly with hinge with elastic mechanism, when the user from the neutral position to change the posture, the elastic mechanism and potential energy storage can help the body to return to the neutral position. The belt utilizes a structure to share the load from the head and neck and to guide the load to the waist and the ground. The device of the invention can prevent users from spondylitis kyphosis or osteoporosis. The device of the invention is suitable for users needing frequent muscle work, such as carrying heavy loads, sitting and walking while bending up and down.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用和优先权本申请主张于2015年12月17日提交的PCT申请号PCT/IB2015/059722的优先权，该PCT申请进一步主张申请日为2014年12月18日的印度临时专利申请号3750/DEL/2014的优先权。
本专利技术涉及一种单点扭矩调节机械组件。更具体地，本专利技术涉及一种具有单点扭矩调节机械组件的装置以及一种连接至弹性机构的可调节铰链，其用以减少所需人力以及辅助膝盖和腰部，进而分担来自头部、背部、脊柱、腰部及膝盖的负荷并将负荷转移至地面。
技术介绍
人体的骨架由许多骨骼、肌腱和韧带连接在一起从而构成一个完美的框架。脊柱是人体非常重要的部分，其具有支撑身体、支撑头部、运动、保护脊髓、协调和控制等功能。对头部的支撑功能是至关重要的，因为颈部须参与日常活动中的快速协调运动。因此，保护脊髓免受猝动、冲击和过劳影响是维持全身健康的关键。除开健康的脊髓之外，所有的身体关节以及韧带和肌腱均须处于良好状态人体才能保持适当的姿势，进行有效的运动或者移动。经常进行诸如抬举或搬运重物、头顶或者背部搬运重物，或从事其他类似劳苦活动的人员需频繁地弯曲和收缩身体部件，因而由于身体各部位的过度张紧和拉伸，可能导致腰痛、膝盖疼痛、颈部疼痛、椎体脱位等身体疾病。不断的辛苦劳作，如过多的弯曲、跪下和行走可能导致诸如脊柱炎、脊柱后凸或炎症在内的疾病。一些人也因此患得可改变脊柱本身形状的骨质疏松脊柱。此类疾病通常使用高剂量的止痛药或使用一般缠绕在身体易感部位的固定网状结构或者弹性带来进行治疗。一般所采用的策略是借助绑缚在这些身体部位周围的缚带来支撑脊柱和腰部，然而，这可能部分地或完全限制身体的运动。此类解决方案亦不能完全地辅助脊柱或腰部。因此，长期以来需要一种不仅可辅助人员抬举重物还可支撑人员的弯曲姿势、坐立姿势，支撑人员进行头顶或背部搬运负荷和长距离行走，还可用作脊柱疾病如脊柱炎、脊柱后凸和炎症的矫正措施的解决方案。现有技术中，专利申请号US20080154165主要提出一种具有地板接触构件的体重支撑装置。然而，由于致动器、驱动单元和其它辅助部件的存在，这种外部供电的且以腿部为中心的装置非常沉重。由本专利的专利技术人提交的印度专利申请号2155/DEL/2008所提出的一种缚带不具备可附接构件如腿部装置、将头部/腰部/背部的负荷分担至地面的结构、以及单点扭矩调节机械组件。另一现有技术专利US6041444提出了一种用于支撑使用者自身重量的负荷支撑腰带，然而所公开的腰带并不能辅助行走或减少使用者所需承载或搬动的总体或部分负荷。US4632096揭示了相同的功能，但其仅用于加固或支撑膝盖。US5147261所公开的专利技术可通过柔性缚带约束腰部区域来辅助抬举负荷而无需其它特别机构。US6016869所公开的装置是一个用于辅助抬举的笨重且庞大的蹬踏装置。本领域的上述现有专利技术均未公开具备单点辅助扭矩调节机构的轻型装置，该轻型装置为自供电，重量轻，紧凑但有效，简单且用户友好，其不仅可辅助人员抬举重物，还可支撑人员的跪姿、弯曲姿态、侧向弯曲姿态、坐立姿态、头顶或背部搬运负荷、长距离行走，还可用作脊柱疾病如脊柱炎、脊柱后凸或炎症的矫正措施，并且可有效减小所需人力以进行各种自主性的且身体各部位可完全自由运动的肌肉动作。
技术实现思路
在描述本专利技术装置及其部件和使用方法之前，应当理解，本专利技术并不限于所描述的特定装置及其结构，因为可能存在多个可能的实施例，虽然这些实施例未在本专利技术中明确揭示，但在权利要求所确定的本专利技术范畴内其仍然是可实施的。还应当理解的是，在说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定版本或实施例的目的，而并不意在限制本专利技术的范畴。本
技术实现思路
不意在确定所要求保护的主题的必要特征，也不意在限定或限制所要求保护主题的范畴。本专利技术的一方面提供一种单点扭矩调节机械组件，该机械组件通过调节杠杆臂的长度从而非线性地改变扭矩，因此弹性机构的固定端不需要发生移位。该机械组件包括上部元件、下部元件、具有固定端和自由端的弹性机构、柔性不可伸长元件或绳索、铰链销和轴、在其自由端具有单点的负荷/扭矩调节机构。在该机械组件中，上部元件通过铰链销和轴与下部元件可移动地相互固定，且负荷调节机构的一端与上部元件的固定端可移动地相互连接。柔性不可伸长元件或绳索与弹性机构的自由端和铰链销可移动地相互固定或者可移动地固定至弹性机构的自由端和铰链销之间，且柔性不可伸长元件穿过负荷调节机构的自由端。柔性不可伸长元件或绳索的长度相当于或等于铰链销和负荷调节机构的自由端之间的距离以及负荷调节机构的自由端和弹性机构的自由端之间的距离之和。该距离之和保持不变。本专利技术的另一方面涉及一种辅助肌肉骨骼活动的装置，该装置利用弹性机构所存储的势能产生的反扭矩从而减小使用者返回至中性姿势所需的人力。该装置包括一个或多个纵向机械元件、可调节铰链机构；一个或多个弹性机构；高度和扭矩/负荷调节机构；以及一个或多个应用于腰部、背部或肩部的缚带连同可移动地且弹性地连接至缚带的大腿部元件。该装置的整体特征为单点扭矩调节机械组件，当使用者进行肌肉骨骼活动而从所述中性位置改变身体姿势时，该装置产生反扭矩，该反扭矩源自弹性机构所存储的势能。单点扭矩调节机械组件具有可调节铰链，该可调节铰链连接至弹性机构，该弹性机构负责产生反扭矩以将使用者带回至所述中性位置；可使用单点扭矩调节机械组件通过调节铰链和单点之间的距离从而非线性地改变反扭矩，其中，轴作为旋转轴线，而所述纵向距离作为杠杆臂。该单点扭矩调节机械组件设置有可调节铰链且可应用于脊柱、骨盆和膝关节，并进一步具有辅助使用所述单点扭矩调节机械组件的延伸机构。在另一方面，装置还具有可附接结构，用于分担来自头部、脊柱和背部的负荷并将所分担的负荷传递至腰部和地面。因此，负荷可从头部和背部传递至地面。本专利技术的再一方面涉及一种利用装置辅助肌肉骨骼活动的方法，该装置利用弹性机构存储的势能所产生的反扭矩减小使用者返回中性位置所需的人力。根据该方法，当使用者进行肌肉骨骼活动而从中性位置改变身体姿势时，装置可产生反扭矩，该反扭矩源自弹性机构所存储的势能。单点扭矩调节机械组件具有可调节铰链，该可调节铰链连接至弹性机构，该弹性机构负责产生反扭矩以将使用者带回至中性位置。可使用单点扭矩调节机械组件通过调节铰链和单点之间的距离以非线性地改变反扭矩，其中，轴作为旋转轴线，而纵向距离作为杠杆臂。该单点扭矩调节机械组件整合有可调节铰链，其可应用于脊柱、骨盆和膝关节，并进一步具有辅助使用所述单点扭矩调节机械组件的延伸机构。装置还具有可附接结构，用于分担来自头部、脊柱和背部的负荷并将所分担的负荷传递至腰部和地面。因此负荷可从头部和背部传递至地面。本专利技术的又一方面还涉及一种辅助肌肉骨骼活动的装置，该装置能够分担使用者身体各部位的负荷并将负荷传递至地面。该装置包括一个或多个应用于腰部111、背部107或肩部106的缚带/绑带；以及一个或多个身体适应性肩部元件101、大腿部元件102、小腿部元件103和具有身体形状适应性轮廓并用以承载负荷的结构601，该结构601的上侧利用可移动固定机构被安装至背带107，其特征在于，结构601上可形成平台或悬臂梁，其可将头部的负荷传递至缚带，进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单点扭矩调节机械组件，其中，所述机械组件通过调节杠杆臂的长度来改变扭矩，从而使得弹性机构105′的固定端无需发生移位，所述机械组件包括：上部元件101′；下部元件102′；弹性机构105′，其具有固定端和自由端119′；柔性不可伸长元件或绳索114′；铰链销110′和轴118′；负荷/扭矩调节机构113′，所述负荷/扭矩调节机构113′在其自由端116′处具有单点；其中，所述上部元件101′通过所述铰链销110′和轴118′与所述下部元件102′可移动地相互固定，并且所述负荷调节机构108的一端与所述上部元件101′的固定端可移动地相互固定；所述柔性不可伸长元件或绳索114′与所述弹性机构的自由端119′和所述铰链销110′可移动地相互固定或者可移动地固定至所述弹性机构的自由端119′和所述铰链销110′之间，且所述柔性不可伸长元件或绳索114′穿过所述负荷调节机构108′的自由端116′；其特征在于，所述柔性不可伸长元件或绳索114′的长度相当于或等于所述铰链销110′与所述负荷调节机构108′的自由端116′之间的距离以及所述负荷调节机构的自由端116′与所述弹性机构的自由端119′之间的距离之和，其中，所述距离之和保持不变；所述负荷调节机构108′可在所述上部元件101′的下端和所述下部元件102′上滑动以改变所述杠杆臂的长度从而产生非线性的可变反扭矩。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 IN 3750/DEL/20141.一种单点扭矩调节机械组件，其中，所述机械组件通过调节杠杆臂的长度来改变扭矩，从而使得弹性机构105′的固定端无需发生移位，所述机械组件包括：上部元件101′；下部元件102′；弹性机构105′，其具有固定端和自由端119′；柔性不可伸长元件或绳索114′；铰链销110′和轴118′；负荷/扭矩调节机构113′，所述负荷/扭矩调节机构113′在其自由端116′处具有单点；其中，所述上部元件101′通过所述铰链销110′和轴118′与所述下部元件102′可移动地相互固定，并且所述负荷调节机构108的一端与所述上部元件101′的固定端可移动地相互固定；所述柔性不可伸长元件或绳索114′与所述弹性机构的自由端119′和所述铰链销110′可移动地相互固定或者可移动地固定至所述弹性机构的自由端119′和所述铰链销110′之间，且所述柔性不可伸长元件或绳索114′穿过所述负荷调节机构108′的自由端116′；其特征在于，所述柔性不可伸长元件或绳索114′的长度相当于或等于所述铰链销110′与所述负荷调节机构108′的自由端116′之间的距离以及所述负荷调节机构的自由端116′与所述弹性机构的自由端119′之间的距离之和，其中，所述距离之和保持不变；所述负荷调节机构108′可在所述上部元件101′的下端和所述下部元件102′上滑动以改变所述杠杆臂的长度从而产生非线性的可变反扭矩。2.根据权利要求1所述的单点扭矩调节机械组件，其中，所述铰链销110′和轴118′可替换为球窝接头。3.根据权利要求1所述的单点扭矩调节机械组件，其中，无需调节所述弹性机构105′中的预载荷/张力以调节扭矩。4.根据权利要求1所述的单点扭矩调节机械组件，其中，所述负荷调节机构108′利用接合/分离机构109′相对于所述上部元件101′的下端进行锁定/解锁。5.根据权利要求1所述的单点扭矩调节机械组件，其中，所述机械组件可选地包括延伸机构用以辅助负荷调节机构108′的锁定/解锁和滑动以调节所述扭矩。6.一种单点扭矩调节机械组件的使用方法，其中，所述方法使用所述机械组件通过调节杠杆臂的长度来非线性地改变扭矩，从而使得弹性机构105′的固定端无需发生移位，所述机械组件包括：上部元件101′；下部元件102′；弹性机构105′，其具有固定端和自由端119′；柔性不可伸长元件或绳索114′；铰链销110′和轴118′；负荷/扭矩调节机构113′，所述负荷/扭矩调节机构113′在其自由端处具有单点116′；其中，所述上部元件101′通过所述铰链销110′和轴118′与所述下部元件102′可移动地相互固定，并且所述负荷调节机构108的一端与所述上部元件101′的固定端可移动地相互固定；所述柔性不可伸长元件或绳索114′与所述弹性机构的自由端119′和所述铰链销110′可移动地相互固定或者可移动地固定至所述弹性机构的自由端119′和所述铰链销110′之间，且所述柔性不可伸长元件或绳索114′穿过所述负荷调节机构108′的自由端116′；其特征在于，所述柔性不可伸长元件或绳索114′的长度相当于或等于所述铰链销110′与所述负荷调节机构108′的自由端116′之间的距离以及所述负荷调节机构的自由端116′与所述弹性机构的自由端119′之间的距离之和，其中，所述距离之和保持不变；所述负荷调节机构108′可在所述上部元件101′的下端和所述下部元件102′上滑动以改变所述杠杆臂的长度从而产生非线性的可变反扭矩。7.一种辅助肌肉骨骼活动的装置，所述装置使得使用者能够利用弹性机构105所存储的势能产生的反扭矩来分担身体各部位所承载的负荷并减小使用者返回至中性位置所需的人力，所述装置包括：一个或多个纵向机械元件；一个或多个可调节铰链机构104；一个或多个单点扭矩/负荷调节机构113；适应性和高度调节机构115；应用于腰部111、背部107或肩部106的一条或多条缚带/绑带；以及一个或多个身体适应性肩部元件101和大腿部元件102；其特征在于，当所述使用者进行肌肉骨骼活动而从中性位置改变姿势时，所述装置产生反扭矩，所述反扭矩源自所述弹性机构105所存储的势能；其中，所述单点扭矩调节机械组件113具有可调节铰链，所述可调铰链连接至弹性机构105，所述弹性机构负责产生反扭矩以将所述使用者带回至所述中性位置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：简吉尔·迦乃士·莱姆，
申请(专利权)人：简吉尔·迦乃士·莱姆，
类型：发明
国别省市：印度;IN