一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，包括：肩部绑带、左骨架、右骨架、手臂绑带、腰部绑带、背部支撑以及腰部支撑；当使用者穿戴后，按压锁定装置的按钮部位，卡扣转动对第三连杆解锁，使得气弹簧上升，同时带动第二连杆和第三连杆向上运动，推动手臂支撑抬起，为使用者的上肢起到助力效果。本发明专利技术以左、右支撑杆为基础，两支撑杆下部与腰部支撑铰接，两支撑杆上部与背部支撑通过弹性绑带连接，这使设备可以满足与操作者不同距离的作业情况，操作更加灵活、方便；并且，本发明专利技术实施例无需外接电源等动力源设备，结构轻巧、简便，成本较低。本较低。本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置


[0001]本专利技术涉及助力器件制造领域，尤其涉及一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置。

技术介绍

[0002]在众多领域，比如汽车维修，操作人员需要长时间保持上肢抬举作业，并且单次作业时间长、总体作业频率高，这会使他们的肩、背、上肢等部位肌肉和关节逐渐酸痛、僵硬，在一定程度上增加工作时长，降低作业效率。长期频繁的从事该类工作还会对作业人员造成相关关节、肌肉骨骼损伤，引起很多身体疾病。
[0003]外骨骼助力装置被穿戴于操作人员身体外部，可以通过对操作人员在作业过程中的助力功能来实现对身体支撑和保护作用；目前大量的外骨骼助力装置采有源动力的方式进行设计，导致助力装置的机构复杂、体积过大，穿戴不方便的同时还会对在作业过程中的操作人员产生一定的影响。
[0004]现有技术多利用电机驱动或者智能传感器控制调节来驱动上肢外骨骼进行助力，也有利用气路控制装置搭配供气系统进行驱动。这些设备由于含有电机或者其他控制装置，具有重量大、装置复杂的特点，在佩戴舒适性上有缺陷。但这是因为这些装置的使用场景多是紧急救援、超重物搬运，需要较大的支持力。但是有一些场景的特点是搬起物并不太重，但需要长时间高举的状态，例如狭小空间的产品维修、汽车维修等场景，需要佩戴重量较轻、比较轻便舒适的上肢助理装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，如何解决现有技术中需要外源介入所导致的重量大、装置复杂等问题；有鉴于此，本专利技术提供一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置。<br/>[0006]本专利技术采用的技术方案是，一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，包括：
[0007]肩部绑带、左骨架、右骨架、手臂绑带、腰部绑带、背部支撑以及腰部支撑；所述肩部绑带的上下端分别与所述背部支撑和所述腰部支撑连接，所述腰部绑带与所述腰部支撑连接，所述手臂绑带分别与所述左骨架、所述右骨架的手臂部分连接，所述左骨架、所述右骨架分别与所述腰部支撑连接；
[0008]其中，所述左骨架以及所述右骨架均包括第一连杆、上旋转杆、下旋转杆、支撑杆、锁定装置、手臂支撑、第二连杆、第三连杆、气弹簧；所述支撑杆的两端分别通过上旋转轴和下旋转轴分别与所述上旋转杆和所述下旋转杆连接，所述上旋转杆通过所述第一连杆与所述手臂支撑连接，所述下旋转轴与所述气弹簧下端连接，所述第二连杆一端、以及所述第三栏杆的一端和所述气弹簧的上端连接，所述第二连杆的另一端与所述手臂支撑连接，所述第三连杆的另一端与所述上旋转杆连接；
[0009]并且，当使用者穿戴后，按压所述锁定装置的按钮部位，卡扣转动对所述第三连杆解锁，使得所述气弹簧上升，同时带动所述第二连杆和所述第三连杆向上运动，推动所述手
臂支撑抬起，为使用者的上肢起到助力效果。
[0010]在一个实施方式中，所述腰部支撑和所述背部支撑，通过弹性绑带连接，以实现连接角度的调节。
[0011]在一个实施方式中，所述腰部绑带、所述肩部绑带和所述手臂绑带的尺寸是可调整的。
[0012]在一个实施方式中，所述支撑杆的下部与所述腰部支撑通过螺栓铰接，所述弹性绑带通过所述支撑杆上的金属圈与所述肩部支撑连接。
[0013]在一个实施方式中，所述上旋转杆以及所述下旋转杆通过旋转轴与所述支撑杆之间连接，用于所述上旋转杆或所述下旋转杆与所述支撑杆之间的相对转动。
[0014]在一个实施方式中，所述手臂支撑内部设置有护垫。
[0015]在一个实施方式中，所述锁定装置还包括挡板、弹簧、弹簧套、旋转轴；
[0016]当没有外力施加于所述按钮时，所述锁定装置处于锁定状态；
[0017]当有外力按动所述按钮时，所述弹簧被压缩，所述卡扣以旋转轴和所述挡板连接位置为支点发生转动，完成解锁。
[0018]在一个实施方式中，所述弹簧套用于固定弹簧的位置。
[0019]在一个实施方式中，所述背部支撑后部设置有第一固定装置、第一弹性绷带、第二固定装置、第二弹性绷带，所述腰部支撑后部设置有第三固定装置。
[0020]在一个实施方式中，所述支撑杆与所述背部支撑为铰接，并且所述支撑杆与所述背部支撑通过所述第一弹性绷带连接。
[0021]相较于现有技术，本专利技术至少具备以下优点：
[0022]1)本专利技术提供的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，该设备以左、右支撑杆为基础，两支撑杆下部与腰部支撑铰接，两支撑杆上部与背部支撑通过弹性绑带连接，这使设备可以满足与操作者不同距离的作业情况，操作更加灵活、方便。
[0023]2.)本专利技术提供的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，左、右支撑杆的上下两端均与旋转杆通过旋转轴相互连接，上旋转杆与手臂支撑通过第一连杆铰接，下旋转杆与气弹簧下端铰接，第二连杆一端、第三连杆一端和气弹簧上端三者通过螺栓铰接，第二连杆的另一端与手臂支撑铰接，第三连杆另一端与上方旋转轴铰接，这使得上、下旋转杆均可以与支撑杆之间发生相对转动，从而带动第一连杆、第二连杆、第三连杆、手臂支撑、气弹簧随之转动，保证上肢在作业状态下可以自由活动。
[0024]3)本专利技术提供的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，支撑杆中部设有锁定装置控制设备的使用与未使用两个状态之间的切换，当第三连杆被卡扣锁定时，气弹簧完全被压缩，左、右骨架保持竖直，此时设备处于未使用状态；当按下按钮，弹簧被压缩，卡扣不在锁定第三连杆，实现解锁，气弹簧缓慢上升，带动第二、三连杆运动，推动上臂支撑抬起，为在作业过程中的操作人员长时间抬举的上肢起到助力效果，并在一定程度上起到支撑与保护的作用，降低肌肉疲劳，减少关节、肌肉骨骼损伤，提高工作效率。
[0025]4)本专利技术无需外接电源等动力源设备，结构轻巧、简便，成本较低。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置的未使用状态下的前侧
面结构示意图。
[0027]图2为本专利技术实施例的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置的使用状态下的前侧面结构示意图。
[0028]图3为本专利技术实施例的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置的未使用状态下的后侧面结构示意图。
[0029]图4为本专利技术实施例的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置的未使用状态下的侧面结构示意图。
[0030]图5为本专利技术实施例的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置的使用状态下的侧面结构示意图。
[0031]图6为本专利技术实施例的锁定装置的结构展开图。
[0032]附图标记
[0033]1‑
肩部绑带，2
‑
骨架(左、右骨架)，21
‑
第一连杆，22
‑
上旋转杆，23
‑
下旋转杆，24
‑
支撑杆，241
‑
金属圈，25
‑
锁定装置，251
‑
挡板，252
‑
弹簧，253
‑
按钮，254
‑
弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，其特征在于，包括：肩部绑带、左骨架、右骨架、手臂绑带、腰部绑带、背部支撑以及腰部支撑；所述肩部绑带的上下端分别与所述背部支撑和所述腰部支撑连接，所述腰部绑带与所述腰部支撑连接，所述手臂绑带分别与所述左骨架、所述右骨架的手臂部分连接，所述左骨架、所述右骨架分别与所述腰部支撑连接；其中，所述左骨架以及所述右骨架均包括第一连杆、上旋转杆、下旋转杆、支撑杆、锁定装置、手臂支撑、第二连杆、第三连杆、气弹簧；所述支撑杆的两端分别通过上旋转轴和下旋转轴分别与所述上旋转杆和所述下旋转杆连接，所述上旋转杆通过所述第一连杆与所述手臂支撑连接，所述下旋转轴与所述气弹簧下端连接，所述第二连杆一端、以及所述第三连杆的一端和所述气弹簧的上端连接，所述第二连杆的另一端与所述手臂支撑连接，所述第三连杆的另一端与所述上旋转杆连接；并且，当使用者穿戴后，按压所述锁定装置的按钮部位，卡扣转动对所述第三连杆解锁，使得所述气弹簧上升，同时带动所述第二连杆和所述第三连杆向上运动，推动所述手臂支撑抬起，为使用者的上肢起到助力效果。2.根据权利要求1所述的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述腰部支撑和所述背部支撑，通过弹性绑带连接，以实现连接角度的调节。3.根据权利要求1所述的可穿戴的无源上肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述腰部绑带、所述肩部绑带和所述手臂绑带的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩钟剑，杨延璞，安为岚，范昱，张慧忠，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：