【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于外骨骼装置领域，具体涉及一种辅助头部支撑装置。
技术介绍
1、外骨骼装置是一种可穿戴在人体外部，并根据人体运动姿态或人脑意念，采用外部能源或通过人力蓄能，从而辅助穿戴者承重或助力的一种穿戴类机械设备。头部支撑外骨骼装置是一种穿戴在人体头部和躯干的外骨骼装置，主要用于增强人体头部负重能力，减轻人体颈部压力，增强人体颈部抗冲击力的作用。在军事领域，头部支撑外骨骼装置能够增强士兵头部的负重，颈部的扛冲击能力，有效提高单兵作战能力；在应急救援领域，可以广泛应用于消防、救灾等需要穿戴大量设备的情况；此外，还能用在登山、旅游、助行和康复领域。因此，具有很广阔的应用前景。
2、现有技术中，颈部支撑装置采用不活动的固定支架设计将头部与躯干连接，这种设计方式多用于固定头部，但无法满足头部运动和减轻负重的需求。即，在实际应用过程中，因为士兵的头盔较重(为达到防护性能的要求)，长时间佩戴会导致颈部疲劳。然而人体颈部的运动又非常灵活，包括抬低头、左右侧摆头，左右旋头。因此，现在急需一种既能够为人体穿戴头盔时提供较高承载效果，又能适应人体头部运动的灵活性的辅助头部支撑装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种头部外骨骼支撑装置，既能够为人体穿戴头盔时提供较高承载效果，又能适应人体头部运动的灵活性。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供一种辅助头部支撑装置，包括：
3、安装背板，所述安装背板的内侧的上端边缘设置有肩部防护架，所述肩部防护架为向上拱起
4、腰部穿戴装置，腰部穿戴装置位于所述安装背板的下方，所述腰部穿戴装置为包覆于使用者腰部的c字型结构，所述腰部穿戴装置的背面固设有安装器；
5、中心连接杆，所述中心连接杆的下端与安装器固定连接，所述中心连接杆的上端与定位器连接，所述定位器上设有用于锁止中心连接杆长度的第一锁止件；
6、头部摆动部件，头部摆动部件包括左右摆动限位器、调节限位件和调节杆，所述左右摆动限位器固定在安装背板上，所述调节限位件固定在左右摆动限位器上，调节限位件与左右摆动限位器之间留有供调节杆插入及摆动的缝隙，所述调节杆的下端插入缝隙中并与左右摆动限位器转动连接；
7、高度调节部件，高度调节部件包括安装盒、安装座和旋转滑轨，所述安装盒上设有供中心连接杆竖直插入的安装孔，所述安装孔的外侧设有用于锁止调节杆长度的第二锁止件，所述安装座固定于安装盒的内侧，所述安装座上设有横向的滑轨滑孔，所述旋转滑轨为c字型，所述旋转滑轨贯穿滑轨滑孔且安装座与旋转滑轨滑动连接，所述旋转滑轨的内部设置有头盔，所述旋转滑轨的两端之间设有用于固定头盔的头盔固定带，所述头盔固定带的两端设有向内翻折以承载固定头盔的头盔固定器，头盔固定带与头盔固定器固定连接，头盔固定器与旋转滑轨的两端交叠重合，在头盔固定器与旋转滑轨的重合部位设有头盔旋转螺帽，所述头盔旋转螺帽贯穿头盔固定器与旋转滑轨的重合部位且两者可相对转动。
8、进一步，所述左右摆动限位器的外侧设置有保护壳。
9、进一步，所述调节杆的下端与左右摆动限位器之间设有松紧调节螺钉，调节杆的下端与左右摆动限位器之间还设有用于指示二者相对角度的角度指示盘，所述角度指示盘的内侧与调节杆之间设有连接套管，连接套管的两端分别与调节杆和角度指示盘固定，所述角度指示盘上设有用于指示调节杆摆动角度的凸起，所述松紧调节螺钉贯穿所述角度指示盘和连接套管，所述松紧调节螺钉外环绕设有用于保持调节杆与左右摆动限位器角度的复位扭簧。
10、进一步，所述调节杆的下端与左右摆动限位器之间设有减小二者摩擦力的转动轴承。
11、进一步，所述安装盒的内部还设有与第二锁止件配合的弹性件，所述弹性件用于在侧向受按压时配合第二锁止件解除锁定状态。
12、进一步，所述中心连接杆和调节杆均为扁平带状。
13、进一步，所述安装背板的内侧设有柔性垫板。
14、进一步，在肩部防护架与腰部穿戴装置之间设有连接带，连接带的两端分别与肩部防护架和腰部穿戴装置固定连接。
15、进一步，安装器上开设有与中心连接杆截面形状相同的安装口。
16、进一步，所述旋转滑轨的截面形状为扁平带状。
17、本专利技术的原理在于：使用时，通过第二锁止件，可以改变调节杆的锁定状态，便可解除对安装座的限位，便可使安装座在调节杆上滑动，适应不同身高(以背部为中心，向上部分的长度调节，适应不同颈长的人)；同理可以通过第一锁止件实现以背部为中心，向下部分的长度调节，适应不同腰长的人。更加符合人体工程学。
18、通过旋转滑轨贯穿滑轨滑孔且安装座与旋转滑轨滑动连接，使得使用者的头部能够在范围自由的转动。
19、通过这样的方式可使安装座带动旋转滑轨移动，即可使旋转滑轨带动头盔移动，可根据使用者的高度对头盔的位置进行调节，然后就肩部防护架、腰部穿戴装置即头盔分别穿戴在使用者的身体、腰部即头部上即可。
20、在头部受到左右方向巨大冲击力时，左右摆动限位器可以限定调节限位件旋转的最大角度，能起到保护颈部的作用。在水平方向(胸部或者背部方向)受到巨大冲击力时，因为调节限位件与左右摆动限位器之间留有供调节杆插入及摆动的缝隙，所述调节杆的下端插入缝隙中并与左右摆动限位器转动连接，所以可以起到保护颈部的作用。
21、并且可以通过角度指示盘较为明确的指示调节杆的转动角度，并且由于角度指示盘是位于最外层，又能够方便调节调节杆的下端与左右摆动限位器之间的阻尼。
22、简而言之，本专利技术针对人体头部运动分别设计了三个旋转自由度的运动机构，且尽量将旋转机构的旋转轴与人体头部旋转轴同轴，这样可以尽量减小人体头部运动中头盔支撑外骨骼运动和头部运动导致的偏差。
23、具体而言，头部摆动部件是用来适应人体左右侧摆头运动的；高度调节部件既有头盔高度的调节，用来适应人体颈部长度的差异，又有一个滑车机构，用来适应人体左右旋转头的运动；头盔旋转螺帽则是来适应人体上下抬低头运动的。
24、除此之外，松紧调节螺钉设置了扭簧，利用扭簧的回弹力是当调节杆侧向偏摆以适应人体头部摆头动作时，该结构能提供适当的反向转矩，为头盔提供偏摆回中的力。
25、头盔固定器是一个钩爪，可以从头盔两侧的帽檐钩住头盔下部，头盔固定带是一个柔性绷带或可调尺寸长度的编织带，当两侧钩爪钩住头盔下沿后，便通过调整编织带长度或弹性绷带收缩来卡住头盔，让头盔能够与颈部外骨骼结构实现力传导路径。
26、本专利技术的有益效果在于：
27、本专利技术通过设置有头部摆动部件，可在头部受到左右方向巨大冲击力时，左右摆动限位器可以限定调节限位件旋转的最大角度，能起到保护颈部的作用；且通过设置有头盔旋转螺帽、头盔固定器等部件，可在维持自由度的同时有效的提升颈部的抗冲击力，利用调节杆等结构，实现了对头盔重量的支撑，减少了作用在颈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种辅助头部支撑装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述左右摆动限位器的外侧设置有保护壳。
3.根据权利要求2所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述调节杆的下端与左右摆动限位器之间设有松紧调节螺钉，调节杆的下端与左右摆动限位器之间还设有用于指示二者相对角度的角度指示盘，所述角度指示盘的内侧与调节杆之间设有连接套管，连接套管的两端分别与调节杆和角度指示盘固定，所述角度指示盘上设有用于指示调节杆摆动角度的凸起，所述松紧调节螺钉贯穿所述角度指示盘和连接套管，所述松紧调节螺钉外环绕设有用于保持调节杆与左右摆动限位器角度的复位扭簧。
4.根据权利要求3所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述调节杆的下端与左右摆动限位器之间设有减小二者摩擦力的转动轴承。
5.根据权利要求4所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述安装盒的内部还设有与第二锁止件配合的弹性件，所述弹性件用于在侧向受按压时配合第二锁止件解除锁定状态。
6.根据权利要求5所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述中心连接杆和调
7.根据权利要求6所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述安装背板的内侧设有柔性垫板。
8.根据权利要求6所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：在肩部防护架与腰部穿戴装置之间设有连接带，连接带的两端分别与肩部防护架和腰部穿戴装置固定连接。
9.根据权利要求6所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：安装器上开设有与中心连接杆截面形状相同的安装口。
10.根据权利要求6所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述旋转滑轨的截面形状为扁平带状。
...【技术特征摘要】
1.一种辅助头部支撑装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述左右摆动限位器的外侧设置有保护壳。
3.根据权利要求2所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述调节杆的下端与左右摆动限位器之间设有松紧调节螺钉，调节杆的下端与左右摆动限位器之间还设有用于指示二者相对角度的角度指示盘，所述角度指示盘的内侧与调节杆之间设有连接套管，连接套管的两端分别与调节杆和角度指示盘固定，所述角度指示盘上设有用于指示调节杆摆动角度的凸起，所述松紧调节螺钉贯穿所述角度指示盘和连接套管，所述松紧调节螺钉外环绕设有用于保持调节杆与左右摆动限位器角度的复位扭簧。
4.根据权利要求3所述的辅助头部支撑装置，其特征在于：所述调节杆的下端与左右摆动限位器之间设有减小二者摩擦力的转动轴承。
【专利技术属性】
技术研发人员：龚战胜，翟成功，张平华，赵字，刘楠，李品，钟飞，张高扬，李俨，王涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军勤务学院，
类型：发明
国别省市：
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