用于辅助人体运动的个人增强套装和方法技术

人体运动辅助设备具有用于附接于使用者的上部躯干线束。上部躯干线束具有肩带或背包组件。带束连接到上部躯干线束并围绕使用者的腰背区域延伸。腿带靠近使用者的臀部区域固定于上部躯干线束，并且构造成沿腿筋区域向下延伸以在膝盖区域前面交叉并且进一步沿小腿区域向下延伸到足部锚定件。腿带由弹性材料制成，在使用者的膝盖区域周围具有袋口。足部锚定件可以在足跟下方延伸至足弓带，或越过距骨并在足部的足弓下方。上部躯干线束和腿带是被动的而没有主动构件。

Personal Enhancement Suit and Method for Assisting Human Exercise

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辅助人体运动的个人增强套装和方法
本专利技术总体上涉及人体辅助设备，更具体地，涉及用于辅助人体运动的个人增强套装和方法。
技术介绍
各种人体辅助设备为人体运动提供帮助。一些工作任务和活动需要超出正常无辅助体力运用的频繁且重度的提升或长期剧烈运动，并且可能导致疲劳和潜在的伤害。特别是，肌肉和关节处的过度负担会导致背部、腿和膝盖受伤，从而导致生产力降低。使用者穿戴的人体辅助设备被设计成克服或补偿增加的负荷或负担并使许多工作任务更容易执行。在一个实施例中，人体辅助设备使用外骨骼，该外骨骼具有附接于使用者身体的刚性部件，例如连杆和关节。外骨骼关节理想地定位成具有与相邻关节的自然旋转轴线共线的旋转轴线。刚性外骨骼依赖于通过衬垫和带在选定位置连接到身体的连杆的框架，以提供增强需要辅助或以其他方式增强使用者的表现、稳定性、平衡和安全性的人体运动的能力。当使用者弯曲或伸展他们的肢体时，这些刚性联接件与肢体平行地移动，为运动增加了相当大的惯性。遗憾的是，刚性外骨骼也对使用者的运动造成相当大的限制，其阻碍了自然和流畅的运动。在另一个示例中，美国专利公开2015/0321339公开了一种软外衣，其基于锚定元件和设置在锚定元件之间的连接元件产生围绕一个或多个关节的力。该外衣使用传感器来确定锚定元件或连接元件上的力。致动器被设置成响应于传感器改变软外衣中的张力。该外衣趋于复杂，过分依赖于诸如传感器和致动器的主动部件来控制其操作。锚定元件、连接元件、传感器和致动器的复杂互连往往制造昂贵、难以设置、响应慢并且整体可靠性低。附图说明图1a-1c示出穿戴被动式P2K套装的使用者；图2a-2b示出使用者在被动式P2K套装的帮助下从就座位置转换到站立位置；图3a-3b示出被动式P2K套装中的弹性带；图4a-4b示出具有弹性腿带的被动式P2K套装的第二实施例；图5a-5b示出具有前部躯干交叉带的被动式P2K套装的第三实施例；图6a-6b示出被动式P2K套装的第四实施例，其具有用于调节上部躯干线束的带扣；图7示出腿带和足部锚定件的进一步细节；图8a-8c示出腿带和足部锚定件的进一步细节；图9a-9b示出具有背部支撑件的被动式P2K套装的第五实施例；图10a-10c示出具有背包组件的被动式P2K套装的第六实施例；以及图11a-11c示出被动式P2K套装的第七实施例，其具有背包组件和分开的护膝。具体实施方式在下面的描述中参考附图在一个或多个实施例中描述了本专利技术，其中相同的数字表示相同或相似的元件。尽管根据实现本专利技术目的的最佳模式描述了本专利技术，但是本领域技术人员将理解，该描述旨在涵盖可包括在本专利技术的精神和范围内的替代、修改和等同物，本专利技术的精神和范围由如以下公开和附图所支持的所附权利要求及其等同物限定。图1a示出使用者100穿戴动力学套装（P2K）102的可能，其适于在负荷下在蹲伏、下蹲和提升时的人体辅助。P2K102是被动式个人增强套装或捆扎系统，即无主动部件，适用于多种类型的人体活动和体力劳动，例如移动重物、在负荷下上下运动以及其他重复性长期体力运用。P2K102能够在捆扎装置中存储势能，例如，当从站立位置转换到蹲伏或下蹲位置时，势能存储在弹性捆扎中。当使用者100从蹲伏或下蹲位置移动返回到直立站立时，P2K102中的势能被释放，从而帮助使用者进行运动，特别是在负荷之下时进行运动。P2K102增加耐力、减少疲劳、并降低与此类活动相关的伤害的可能性，特别是对于使用者的背部、腿和膝盖而言。P2K102包括带、带束和背带的互连装置，以为使用者100提供被动加载的支撑和反作用，同时有助于在负荷下进行人体运动。图1b示出P2K102的正视图；图1c示出P2K102的后视图。上部躯干线束110包括围绕使用者100的肩部的肩带112、肩带112之间的背部互连带114、具有可调节带扣118的前部带116。背部互连带114和前部带116通过缝纫、铆钉、带扣、纽扣、粘合剂、维可牢或其他紧固附接机制固定于肩带112。肩带112沿使用者100的背部向下延伸到腰背带束120。腰背带束120缠绕腰部、臀部和下背部区域并用维可牢或带扣紧固。在一个实施例中，带束120具有7-18厘米（cm）的宽度W1。肩带112可以在上部躯干线束1160内滑动并且通过缝纫、铆钉、带扣、纽扣、粘合剂、维可牢或其他紧固附接机制固定于带束120。腰背带束120在下蹲时提供绷紧以支撑下背部并且提供紧度以挤压臀部。大腿带130从腰背带束120越过臀部区域并围绕使用者100的大腿区域延伸。大腿带130通过缝纫、铆钉、带扣、纽扣、粘合剂、维可牢或其他紧固附接机制连接于带束120。具体地，大腿带130包括在臀部区域和腿筋上面的Y形构造的带132a、侧部带132b和在四头肌上面的前部带132c。膝盖支撑件134通过缝纫、铆钉、带扣、纽扣、粘合剂、维可牢或其他紧固附接机制连接于Y形构造的带132a和侧部带132b。膝盖支撑件134包括用于使用者100的膝盖的袋口或腔，具有覆盖膝盖的支撑材料和围绕膝盖的带。膝盖支撑件134和侧部带132b可以包括衬垫以为P2K102提供硬支撑点。小腿带138通过缝纫、铆钉、带扣、纽扣、粘合剂、维可牢或其他紧固附接机制连接于膝盖支撑件134。具体地，小腿带138包括在使用者100的小腿上面的Y形构造的带138a。足部锚定件140通过缝纫、铆钉、带扣、纽扣、粘合剂、维可牢或其他紧固附接机制连接于小腿带138。足部锚定件140构造成通过粘合剂或袜子状易穿物例如在足部下方和足部上方连接于鞋、靴子或直接连接于足部。P2K102在结构、构造和使用方面是模块化的。P2K102可以设置有图1a-1c中描述的部件的各种组合。例如，P2K102可以用作腰背带束120，其具有大腿带130、膝盖支撑件138、小腿带138和足部锚定件140，没有肩带112。具有肩带112的构造具有促进良好姿势的优点。图1a-1c中的各种带和带束可以使用织物或皮革材料、弹性带、缆线或其他合适的柔性连接构件来实现。弹簧、滑轮、引导件和其它顺应性构件可用于代替或增强P2K102内的带和带束。P2K102可针对尺寸和预张紧弹性部件进行调节。考虑图2a中在座椅142上的就座位置并且持有负荷144的穿戴P2K102的使用者100。P2K102在捆扎装置中存储势能，例如，弹性捆扎在从站立位置转换到蹲伏、下蹲或就座位置时伸展并存储势能。P2K102中的势能在使用者100就座时仍然可用，以帮助相反的运动，即在负荷下起立。腰背带束120在坐下时提供绷紧以支撑下背部并且提供紧度以挤压臀部。使用者100从带有负荷144的就座位置起立，如图2b所示。当使用者100从蹲伏、下蹲或就座位置移动返回到直立站立时，P2K102中的势能被释放，从而帮助使用者进行运动，特别是在负荷之下时进行运动。P2K102减少了在体力劳动工作环境中与此类运动相关的气力、负担、疲劳和伤害的可能性。类似的构思适用于从跪姿或蹲伏位置站立的使用者100。在一个实施例中，膝盖支撑件134包括扭转弹簧以帮助从就座、跪姿或下蹲位置转换到站立位置，而无需使用主动部件。替代地，膝盖支撑件134使用弹性带，或非弹性带和弹性带的组合，以帮助使用者100进行坐下-站立转换。通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体辅助设备，包括：构造成附接于使用者的上部躯干线束；和腿带装置，所述腿带装置适于靠近所述使用者的臀部区域固定到所述上部躯干线束，并且构造成沿腿筋区域向下延伸以在膝盖区域前面交叉并且进一步沿小腿区域向下延伸到足部锚定件，其中所述上部躯干线束和腿带装置是被动的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.03 US 62/403596;2017.03.28 US 62/477797;201.一种人体辅助设备，包括：构造成附接于使用者的上部躯干线束；和腿带装置，所述腿带装置适于靠近所述使用者的臀部区域固定到所述上部躯干线束，并且构造成沿腿筋区域向下延伸以在膝盖区域前面交叉并且进一步沿小腿区域向下延伸到足部锚定件，其中所述上部躯干线束和腿带装置是被动的。2.根据权利要求1所述的人体辅助设备，还包括带束，所述带束连接到所述上部躯干线束并且构造成围绕所述使用者的腰背区域延伸。3.根据权利要求1所述的人体辅助设备，其中所述上部躯干线束包括肩带。4.根据权利要求1所述的人体辅助设备，其中所述上部躯干线束包括背包组件。5.根据权利要求1所述的人体辅助设备，其中所述腿带装置包括弹性材料。6.根据权利要求1所述的人体辅助设备，其中所述腿带装置包括围绕所述使用者的膝盖区域的袋口。7.一种人体运动辅助设备，包括：构造成附接于使用者的上部躯干线束；和腿带装置，所述腿带装置适于固定到所述上部躯干线束并且构造成沿腿筋区域向下延伸以在所述使用者前面交叉并且进一步沿小腿区域向下延伸。8.根据权利要求7所述的人体运动辅助设备，还包括带...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA霍尔加特，JA沃德，P辛赫，G雷普，
申请(专利权)人：跃动公司，
类型：发明
国别省市：美国,US