一种可调负载的恒力俘能发电背包制造技术

一种可调负载的恒力俘能发电背包，它包括背包连接板、带有背带的背板和镜像设置的两套平衡机构；还包括设置于背板的另一侧面的且分别镜像布置的两个可调恒力机构和两个发电机构，每个所述可调恒力机构包括第二柔性绳和第三导轮组；第三导轮组设置在背板的底部，第二柔性绳绕过第三导轮组，第二柔性绳的另一端与弹簧组的下端连接；每个所述发电机构包含电机、带轮一、带轮二和传动带，电机安装在背板的顶部，电机的输出轴上安装有带轮一，背板上安装有带轮二，带轮一和带轮二通过传动带传动。该背包整体为被动式结构，且满足人体各种频率下的运动，将背包与人体的相对运动带动电机进行发电，保证了背包与人体相对运动过程中不会产生冲击作用。产生冲击作用。产生冲击作用。

【技术实现步骤摘要】
一种可调负载的恒力俘能发电背包


[0001]本专利技术涉及一种悬浮发电背包，具体涉及一种可调负载的恒力俘能发电背包。

技术介绍

[0002]随着科技水平的不断提高，便携式电子设备成为人们生活中不可缺少的一部分。如何在不干涉人体运动的同时还可以回收额外消耗的能量给便携式电子设备充电，是目前研究比较热门的方向。背包作为一种普遍的穿戴设备服务于人类各个方面，但是由于人体在行走或奔跑时重心上下移动导致背包会产生惯性冲击，这种惯性冲击对人体本身，尤其是在学生、徒步旅行者以及单兵行军等长时间背负过程中负载压力会通过肩带引起臂丛和锁骨下动脉的组织变形，增强人体的神经、肌肉活动以及潜在骨骼受损的风险，并产生较大额外的耗能。与此同时，随着负载的增加会改变人体的运动步态，降低膝关节屈伸和骨盆的旋转范围，步幅随之减小，并且增加双腿支撑阶段的时间，减少摆动阶段的时间。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服现有技术，提供一种可调负载的恒力俘能发电背包，该背包整体为被动式结构，且满足人体各种频率下的运动，与其同时，将背包与人体的相对运动带动电机进行发电，保证了背包与人体相对运动过程中不会产生冲击作用。
[0004]一种可调负载的恒力俘能发电背包，它包括背包连接板、带有背带的背板和镜像设置的两套平衡机构，背带设置于背板的一侧面，两套平衡机构设置在背板的另一侧面，每套所述平衡机构包括丝杠副、滑块、第一导轮组、弹簧组、第二导轮组、摆杆和第一柔性绳；滑块与丝杠副的丝杠螺母连接且能上下滑动，滑块的两端分别安装有第一导轮组，弹簧组滑动设置在安装于背板底部的弹簧保护套内，第二导轮组安装在背板的上部，摆杆的一端转动安装在背板上，另一端设在背板上的横架的滑槽内并能横向滑动，横架与背包连接板连接，第一柔性绳的一端固定在弹簧组的上端，第一柔性绳绕在第二导轮组和第一导轮组的导轮上，第一柔性绳的另一端固定在摆杆的另一端上，两根摆杆倾斜布置，所述两根摆杆的另一端远离设置，背包连接板沿竖向可滑动地设置在背板上；为了保证滑轨可以顺滑运动，摆杆的运动范围为中位上下45
°
。
[0005]还包括设置于背板的另一侧面的且分别镜像布置的两个可调恒力机构和两个发电机构，每个所述可调恒力机构包括第二柔性绳和第三导轮组；所述两根摆杆的一端邻近设置并布置在所述横架的下方；第三导轮组设置在背板的底部，第二柔性绳的一端与滑块固接，第二柔性绳绕过第三导轮组，第二柔性绳的另一端与弹簧组的下端连接；每个所述发电机构包含电机、带轮一、带轮二和传动带，电机安装在背板的顶部，电机的输出轴上安装有带轮一，背板上安装有带轮二，带轮一和带轮二通过传动带传动，平直的传动带一点固定在背包连接板上。
[0006]本专利技术相比现有技术的有益效果是：
[0007]本专利技术采用对称式可调恒力机构，可以适应不同负载的要求，通过改变调节滑块
在丝杠上的位置即可调节装置的平衡效果，结构紧凑，调节稳定可靠，整体装置体积小，重量轻，满足轻型化、高机动的性能指标要求。
[0008]整体为被动式结构，且满足人体各种频率下的运动，都保证背包相对地面静止，减少惯性力对人体的冲击。使人体在远距离奔跑或行走不会感到十分疲惫。
[0009]在不干涉人体运动的情况下，将背包与人体的相对运动带动电机进行发电，并且电机可以作为一种阻尼器，保证背包与人体相对运动过程中不会产生冲击作用。
[0010]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：
附图说明
[0011]图1为从背包主体方向看的本专利技术的立体结构图；
[0012]图2为从背带主体方向看的本专利技术的立体结构图；
[0013]图3为去掉背包主体后的本专利技术结构的主视图；
[0014]图4为去掉背包主体后的本专利技术的分解图；
[0015]图5为滑轨组件的结构示意图；
[0016]图6为本专利技术的工作原理图。
具体实施方式
[0017]参见图1
‑
图4所示，本实施方式的一种可调负载的恒力俘能发电背包，包括背包连接板2、带有背带1
‑
1的背板1和镜像设置的两套平衡机构，背带1
‑
1设置于背板1的一侧面，两套平衡机构设置在背板1的另一侧面，每套所述平衡机构包括丝杠副3、滑块4、第一导轮组5、弹簧组6、第二导轮组7、摆杆8和第一柔性绳9；滑块4与丝杠副3的丝杠螺母连接且能上下滑动，滑块4的两端分别安装有第一导轮组5，弹簧组6滑动设置在安装于背板1底部的弹簧保护套10内，第二导轮组7安装在背板1的上部，摆杆8的一端转动安装在背板1上，另一端设在背板1上的横架的滑槽内并能横向滑动，横架与背包连接板2连接，第一柔性绳9的一端固定在弹簧组6的上端，第一柔性绳9绕在第二导轮组7和第一导轮组5的导轮上，第一柔性绳9的另一端固定在摇杆8的另一端上，两根摆杆8倾斜布置，所述两根摆杆8的另一端远离设置，背包连接板2沿竖向可滑动地设置在背板1上；
[0018]还包括设置于背板1的另一侧面的且分别镜像布置的两个可调恒力机构和两个发电机构，每个所述可调恒力机构包括第二柔性绳13和第三导轮组14；所述两根摆杆8的一端邻近设置并布置在所述横架的下方；第三导轮组14设置在背板1的底部，第二柔性绳13的一端与滑块4固接，第二柔性绳13绕过第三导轮组14，第二柔性绳13的另一端与弹簧组6的下端连接；每个所述发电机构包含电机16、带轮一17
‑
1、带轮二17
‑
2和传动带，电机16安装在背板1的顶部，电机16的输出轴上安装有带轮一17
‑
1，背板1上安装有带轮二17
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2，带轮一17
‑
1和带轮二17
‑
2通过传动带传动，平直的传动带一点通过螺钉固定在背包连接板2上。
[0019]本实施方式在背板1和背包连接板2间隙装有可调平衡力大小的所述恒力机构，弹簧组6通过第一柔性绳9牵引，在第一导轮组5和第二导轮组7的作用下改变柔性绳9的方向。第一柔性绳9主要作用是调节好平衡负载后，人体在运动过程中，背板1与背包连接板2产生相对位移，拉动弹簧组6上下运动的。通过改变滑块4的高度进而改变平衡物体的重量，通过调节丝杠副3上的旋转螺母即可改变滑块4的位置。
[0020]在背板1上面固定有两个电机16，电机轴上固定有带轮一17
‑
1，带轮一17
‑
1通过传动带与背板1上的带轮二17
‑
2套在一起，传动带中部一个点通过螺钉螺母固定在背包连接板2上，当背包主体21与人体产生相对运动时，将带动皮带运动，进而使电机16旋转，此时电机16处于发电模式，电机16在此有两个作用，一个作用是回收人体消耗的能量，另一个作用是作为阻尼器防止由于人体的突然运动导致背包连接板迅速运动而对整个机构造成冲击。电机16有两种工作状态，一种是短接状态，此时阻尼最大，一种是开路状态无阻尼，当背包连接板2触碰到上下的行程开关时，电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调负载的恒力俘能发电背包，它包括背包连接板(2)、带有背带(1
‑
1)的背板(1)和镜像设置的两套平衡机构，背带(1
‑
1)设置于背板(1)的一侧面，两套平衡机构设置在背板(1)的另一侧面，每套所述平衡机构包括丝杠副(3)、滑块(4)、第一导轮组(5)、弹簧组(6)、第二导轮组(7)、摆杆(8)和第一柔性绳(9)；滑块(4)与丝杠副(3)的丝杠螺母连接且能上下滑动，滑块(4)的两端分别安装有第一导轮组(5)，弹簧组(6)滑动设置在安装于背板(1)底部的弹簧保护套(10)内，第二导轮组(7)安装在背板(1)的上部，摆杆(8)的一端转动安装在背板(1)上，另一端设在背板(1)上的横架的滑槽内并能横向滑动，横架与背包连接板(2)连接，第一柔性绳(9)的一端固定在弹簧组(6)的上端，第一柔性绳(9)绕在第二导轮组(7)和第一导轮组(5)的导轮上，第一柔性绳(9)的另一端固定在摇杆(8)的另一端上，两根摆杆(8)倾斜布置，所述两根摆杆(8)的另一端远离设置，背包连接板(2)沿竖向可滑动地设置在背板(1)上；其特征在于：还包括设置于背板(1)的另一侧面的且分别镜像布置的两个可调恒力机构和两个发电机构，每个所述可调恒力机构包括第二柔性绳(13)和第三导轮组(14)；所述两根摆杆(8)的一端邻近设置并布置在所述横架的下方；第三导轮组(14)设置在背板(1)的底部，第二柔性绳(13)的一端与滑块(4)固接，第二柔性绳(13)绕过第三导轮组(14)，第二柔性绳(13)的另一端与弹簧组(6)的下端连接；每个所述发电机构包含电机(16)、带轮一(17
‑
1)、带轮二(17
‑
2)和传动带，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱延河，巨浩天，赵杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：