CN105125383A - 助力外骨骼 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种助力外骨骼，涉及机动工具领域，包括：上肢助力机构和上肢柔带，所述上肢助力机构包括电源、第一电机和第一传动装置。所述上肢柔带的一端与所述第一传动装置连接。所述第一电机由所述电源带动后驱动所述第一传动装置与所述上肢柔带连接的端部转动，以将所述上肢柔带缠绕收紧。在使用时，所述上肢助力机构被穿着于人体的背部，所述上肢柔带的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带被收紧后提拉人的手腕。该发明与现有的带有关节结构的外骨骼相比，技术及生产工艺更简洁，具有更大的民用价值。

Description

助力外骨骼

技术领域

本发明涉及机动工具领域，具体而言，涉及一种助力外骨骼。

背景技术

现有的机械外骨骼可以通俗的理解成可穿戴机器人，它具有机械肢体和关节结构，肢体由金属材料制造并由各机械关节连接，各机械关节受安装在关节处的电机或液压装置驱动，机械关节驱动机械肢体带动佩戴者的肢体运动，从而达到助力效果。现有的机械外骨骼由于是刚性结构，且和佩戴者紧密贴合，所以其运动方式必须和人的运动方式相同，是一种对人机互动要求非常高的设备。要实现流畅助力在控制系统和动力系统上所面临的技术难题很复杂，因此机械外骨骼属于高成本的高科技产品，实用价值较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种助力外骨骼，通过传动装置的端部连接柔带，并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用，该发明在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用，与现有的机械外骨骼相比成本较低，具有更大的实用价值。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种助力外骨骼，包括上肢助力机构和上肢柔带，所述上肢助力机构包括电源、第一电机和第一传动装置，所述上肢柔带的一端与所述第一传动装置连接，所述第一电机由所述电源带动后驱动所述第一传动装置与所述上肢柔带连接的端部转动，以将所述上肢柔带缠绕收紧，在使用时，所述上肢助力机构被穿着于人体的背部，所述上肢柔带的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带被收紧后提拉人的手腕。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一传动装置包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴、第二连接轴、第一永磁体、第二永磁体、第一线圈、第二线圈、第一卷轮和第二卷轮，所述第一锥齿轮固定于由所述第一电机驱动的第一连接轴，所述第一连接轴沿第一方向延伸，所述第二锥齿轮固定于所述第二连接轴，所述第二连接轴沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述第一永磁体设置于所述第二连接轴的一端，所述第二永磁体设置于所述第二连接轴的另一端，所述第一永磁体的远离所述第二永磁体的一侧设有凹凸相间的第一端面齿，所述第一卷轮、第二连接轴以及所述第二卷轮的轴线位于同一直线，所述第一卷轮与所述第一永磁体的第一端面齿相对的一端设有与所述第一端面齿相匹配的第二端面齿，所述第一线圈设置于所述第一永磁体和所述第一卷轮之间，所述第二永磁体在远离所述第一永磁体的一侧设有凹凸相间的第三端面齿，所述第二卷轮与所述第三端面齿相对的一端设有与所述第三端面齿相匹配的第四端面齿，所述第二线圈设置于所述第二永磁体和所述第二卷轮之间。

所述第一传动装置主要通过转动的方式传动，节约空间，能够减少所述上肢助力机构的体积，便于穿着。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一传动装置还包括第一传动带、第二传动带、第一增程轴和第二增程轴，所述上肢柔带还包括第一上肢柔带和第二上肢柔带，所述第一增程轴的一端通过所述第一传动带与所述第一卷轮连接，所述第二增程轴的一端通过所述第二传动带与所述第二卷轮连接，使用时，所述第一增程轴与第二增程轴均以第二方向设置于与人的肩部相对应的位置，所述第一增程轴的另一端通过所述第一上肢柔带与人的手腕连接，所述第二增程轴的另一端通过所述第二上肢柔带与人的另一个手腕连接。

所述传动带和增程轴能起到转移所要传动的位置的作用，所述第一增程轴位于人体肩部的一侧，所述第二增程轴位于人体肩部的另一侧。当需要助力时，所述第一传动装置带动所述增程轴转动，增程轴远离人体脊椎的一端与所述上肢柔带连接，增程轴的转动带动所述上肢柔带收紧，从而将人的手腕抬起。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一卷轮的内部设有固定轴和卷簧，所述第一卷轮的固定轴设置于所述第一卷轮的轴心，所述第一卷轮通过所述卷簧与所述固定轴连接，所述第二卷轮的结构与所述第一卷轮的结构相同。

所述第一卷轮和第二卷轮未被驱动时，所述卷簧的回弹趋势能使所述上肢柔带始终处于绷紧的状态，使得在提拉手腕时不会出现左右手腕提拉不同步的情况。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述上肢柔带的远离所述第一传动装置的一端设置有第一按钮，所述第一线圈、第二线圈与所述第一按钮分别与所述电源连接，当所述第一按钮未被按下时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体和第二永磁体能产生排斥作用力的电流，所述第一永磁体和第二永磁体分别与第一卷轮和第二卷轮分离，当所述第一按钮被按下时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体和第二永磁体能产生吸引作用力的电流，所述第一永磁体通过所述第一端面齿和第二端面齿相啮合的方式与所述第一卷轮连接，所述第二永磁体通过所述第三端面齿和第四端面齿相啮合的方式与所述第二卷轮连接。

通过手腕处的按钮能够自由控制受控状态和自由运动状态，增加该产品的使用便捷性。

本发明还提供了一种助力外骨骼，包括下肢助力机构和下肢柔带，所述下肢助力机构包括电源、第二电机、第二传动装置、腿部固定部、可折叠牵引臂、柔带固定臂，所述可折叠牵引臂的一端与所述腿部固定部连接，所述可折叠牵引臂的另一端与所述柔带固定臂的一端连接，所述柔带固定臂的远离所述可折叠牵引臂的另一端与所述第二传动装置通过所述下肢柔带连接，所述第二电机由所述电源带动后驱动所述第二传动装置的与所述下肢柔带连接的端部转动，以将所述下肢柔带缠绕收紧，使用时，所述电源、第二电机和第二传动装置固定于人的背部，所述腿部固定部固定于人的大腿位置，所述可折叠牵引臂可被调节以使所述柔带固定臂位于与所述第二传动装置相对应的位置。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第二传动装置包括第三锥齿轮、第四锥齿轮、第三连接轴、第四连接轴、第三永磁体、第四永磁体、第三线圈、第四线圈、第三卷轮和第四卷轮，所述第三锥齿轮固定于由第二电机驱动的第三连接轴，所述第三连接轴沿第一方向延伸，所述第四锥齿轮固定于第四连接轴，所述第四连接轴沿垂直于第一方向的第二方向延伸，所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮相啮合，所述第三永磁体设置于所述第四连接轴的一端，所述第四永磁体设置于所述第四连接轴的另一端，所述第三永磁体的远离所述第四永磁体的一侧设有凹凸相间的第五端面齿，所述第三卷轮、第四连接轴以及所述第四卷轮的轴线位于同一直线，所述第三卷轮与所述第三永磁体的第五端面齿相对的一端设有与所述第五端面齿相匹配的第六端面齿，所述第三线圈设置于所述第三永磁体和所述第三卷轮之间，所述第四永磁体在远离所述第三永磁体的一侧设有凹凸相间的第七端面齿，所述第四卷轮与所述第七端面齿相对的一端设有与所述第七端面齿相匹配的第八端面齿，所述第四线圈设置于所述第四永磁体和所述第四卷轮之间。

所述第二传动装置主要通过转动的方式传动，节约空间，能够减少所述下肢助力机构的体积，便于穿着。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述下肢柔带包括第一下肢柔带和第二下肢柔带，所述柔带固定臂包括第一柔带固定臂和第二柔带固定臂，所述第一下肢柔带的一端与所述第三卷轮连接，所述第一下肢柔带的另一端与所述第一柔带固定臂连接，所述第二下肢柔带的一端与所述第四卷轮连接，所述第二下肢柔带的另一端与所述第二柔带固定臂连接。

所述第三卷轮和第四卷轮转动能带动所述第一下肢柔带和第二下肢柔带收紧，从而拉近与所述柔带固定臂的距离，从而达到了将腰拉起的目的。

优选地，上述的助力外骨骼中，当所述第三线圈和第四线圈分别通有与第三永磁体和第四永磁体能产生排斥作用力的电流时，所述第三永磁体和第四永磁体分别与第三卷轮和第四卷轮分离，当所述第三线圈和第四线圈分别通有与第三永磁体和第四永磁体能产生吸引作用力的电流时，所述第三永磁体通过所述第五端面齿和第六端面齿相啮合的方式与所述第三卷轮连接，所述第四永磁体通过所述第七端面齿和第八端面齿相啮合的方式与所述第四卷轮连接。

所述第二传动装置的永磁体部分一直处于转动状态，所述第三卷轮和第四卷轮是否与对应的第三永磁体和第四永磁体相啮合决定了所述下肢助力机构处于受控状态或自由运动状态，不需频繁佩戴或卸下该下肢助力机构，使用方便。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第三卷轮的内部设有固定轴和卷簧，所述第三卷轮的固定轴设置于所述第三卷轮的轴心，所述第三卷轮通过所述卷簧与所述固定轴连接，所述第四卷轮的结构与所述第三卷轮的结构相同。

所述第三卷轮和第四卷轮未被驱动时，所述卷簧的回弹趋势能使所述上肢柔带始终处于绷紧的状态，使得在提拉手腕时不会出现左右手腕提拉不同步的情况。

本发明提供了一种助力外骨骼，通过传动装置的端部连接柔带，并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用。该发明在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用，与现有的机械外骨骼相比，成本较低，具有更大的实用价值。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的助力外骨骼的第一实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的助力外骨骼的第一实施例的第一传动装置的传动状态的部分结构示意图；

图3是本发明实施例提供的助力外骨骼的第一实施例的第一传动装置的停止状态的部分结构示意图；

图4是本发明实施例提供的助力外骨骼的第二实施例的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的助力外骨骼的第二实施例的第二传动装置的部分结构示意图；

图6是本发明实施例提供的助力外骨骼的第三实施例的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的助力外骨骼的第三实施例的传动装置的部分结构示意图。

其中，附图标记汇总如下：

上肢助力机构100；上肢柔带110；第一上肢柔带111；第二上肢柔带112；电源120；第一电机130；第一传动装置140；第一锥齿轮141；第二锥齿轮142；第一连接轴143；第二连接轴144；第一永磁体145；第二永磁体146；第一端面齿147；第二端面齿148；第一卷轮149；第二卷轮150；第一传动带151；第二传动带152；第一增程轴153；第二增程轴154；第三端面齿155；第四端面齿156；下肢助力机构200；下肢柔带210；第一下肢柔带211；第二下肢柔带212；第二电机220；腿部固定部230；可折叠牵引臂240；柔带固定臂250；第一柔带固定臂251；第二柔带固定臂252；第二传动装置260；第三锥齿轮261；第四锥齿轮262；第三连接轴263；第四连接轴264；第三永磁体265；第四永磁体266；第五端面齿267；第六端面齿268；第三卷轮269；第四卷轮270；第七端面齿271；第八端面齿272。

具体实施方式

现有的机械外骨骼由于是刚性结构，且和佩戴者紧密贴合，所以其运动方式必须和人的运动方式相同，是一种对人机互动要求非常高的设备。要实现流畅助力，在控制系统和动力系统上面临着复杂的技术难题，它属于高成本的高科技产品，实用价值较低。

鉴于上述情况，研究者经过长期的研究和大量的实践，提供了一种助力外骨骼，通过传动装置的端部连接柔带，并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用，该发明在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用，与现有的机械外骨骼相比成本较低，具有更大的实用价值。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1至图3，图1、图2和图3共同示出了本发明的第一实施例提供的一种助力外骨骼，包括上肢助力机构100和上肢柔带110，所述上肢助力机构100包括电源120、第一电机130和第一传动装置140，所述上肢柔带110的一端与所述第一传动装置140连接，所述第一电机130由所述电源120带动后驱动所述第一传动装置140与所述上肢柔带110连接的端部转动，以将所述上肢柔带110缠绕收紧，在使用时，所述上肢助力机构100被穿着于人体的背部，所述上肢柔带110的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带110被收紧后提拉人的手腕。所述电源120、第一电机130和第一传动装置140的部分元件均可以设置于一个机身，所述机身的形状可以随着所述电源120、第一电机130和第一传动装置140的设置位置的不同而改变。

可以理解，所述上肢柔带110的另一端可以与人的手腕连接，也可以与钩子或夹子连接，钩子或夹子可以直接提拉重物。

在本实施例的一种具体实施方式中，具体可参见图2，所述第一传动装置140具体包括第一锥齿轮141、第二锥齿轮142、第一连接轴143、第二连接轴144、第一永磁体145、第二永磁体146、第一卷轮149、第二卷轮150、第一线圈(图未示)和第二线圈(图未示)。所述第一连接轴143沿第一方向延伸并由所述第一电机130驱动，上述第一方向可以是垂直于地面的方向。所述第一锥齿轮141固定于所述第一连接轴143，所述第二锥齿轮142固定于所述第二连接轴144。所述第二连接轴144沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，第二方向可以是与水平面平行的方向。所述第二锥齿轮142与所述第一锥齿轮141相啮合，所述第二锥齿轮142随着第一锥齿轮141的转动而转动。

第一永磁体145设置于所述第二连接轴144的一端，所述第二永磁体146设置于第二连接轴144的另一端。所述第一永磁体145的远离所述第二永磁体146的一侧设有凹凸相间的第一端面齿147。所述第一卷轮149、第二连接轴144以及所述第二卷轮150的轴线位于同一直线，所述第一卷轮149与第一永磁体145的第一端面齿147相对的一端设有与第一端面齿147相匹配的第二端面齿148。由于第一端面齿147与第二端面齿148相啮合，故第一卷轮149可以由所述第一永磁体145传动。第一线圈设置于所述第一永磁体145和所述第一卷轮149之间，第一线圈未在图中示出。

所述第二永磁体146在远离所述第一永磁体145的一侧设有凹凸相间的第三端面齿155，所述第二卷轮150与第三端面齿155相对的一端设有与第三端面齿155相匹配的第四端面齿156。由于第三端面齿155与第四端面齿156相啮合，故第二卷轮150可以由所述第二永磁体146传动。所述第二线圈设置于所述第二永磁体146和所述第二卷轮150之间，所述第二线圈未在图中示出。

可以理解，该上肢助力机构100可以像背双肩包一样穿着于人的身上，也可以像穿背心那样穿着于人的身上。用于与人体连接的织物如背带、纽扣等未在图中示出，与人体的连接方式不应该理解为对本发明的限制。上述元件在使用时，位于与人体背部相对应的位置。

所述第一传动装置140还包括第一传动带151、第二传动带152、第一增程轴153和第二增程轴154。所述上肢柔带110具体可以包括第一上肢柔带111和第二上肢柔带112，所述第一增程轴153的一端通过所述第一传动带151与所述第一卷轮149连接，所述第二增程轴154的一端通过所述第二传动带152与所述第二卷轮150连接。

使用时，所述第一增程轴153与第二增程轴154均以第二方向设置于与人的肩部相对应的位置，所述第一增程轴153与第一传动带151连接的一端以及第二增程轴154与第二传动带152连接的一端均是靠近人体脊柱的一端。所述第一增程轴153的另一端通过所述第一上肢柔带111与人的手腕连接，所述第二增程轴154的另一端通过所述第二上肢柔带112与人的另一个手腕连接。

所述第一卷轮149内部可以设有固定轴和卷簧，固定轮及卷簧未在图中示出。固定轴位于所述第一卷轮149的轴心位置，所述卷簧的一端与所述固定轴连接，所述卷簧的另一端与所述第一卷轮149的内侧相连接。

可以理解，所述卷簧可以通过凹槽凸块相卡合的方式与所述固定轴以及第一卷轮149连接，也可以通过粘胶与固定轴及第一卷轮149相连接，卷簧与固定轴以及第一卷轴的连接方式不应该理解为是对本发明的限制。第二卷轮150的结构与所述第一卷轮149的结构相同。

可以理解，所述上肢柔带110可以通过凸块凹槽扣合的方式与增程轴连接，也可以通过粘合方式与增程轴连接，上肢柔带110的连接方式不应该理解为是对本发明的限制。

所述上肢柔带110的远离第一传动装置140的一端可以设置有第一按钮，第一按钮未在图中示出。所述第一传动装置140的由电机驱动的第二连接轴144以及位于第二连接轴144的第一永磁体145与第二永磁体146在通电后一直处于运转状态。

当需要使用该装置助力时，按下所述第一按钮，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体145和第二永磁体146能产生吸引作用力的电流，所述第一永磁体145通过所述第一端面齿147和第二端面齿148相啮合的方式与所述第一卷轮149连接，具体可参见图2，所述第二永磁体146通过所述第三端面齿155和第四端面齿156相啮合的方式与所述第二卷轮150连接。第一永磁体145带动所述第一卷轮149转动，第一卷轮149转动后通过所述第一传动带151带动第一增程轴153转动，而第一增程轴153的转动可以缠绕所述第一上肢柔带111，所述第一上肢柔带111被缠绕收紧后可以提拉手腕，从而起到助力的效果。第二上肢柔带112的收紧过程与上述过程相同。

当松开所述第一按钮时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体145和第二永磁体146能产生排斥作用力的电流，所述第一永磁体145和第二永磁体146分别与第一卷轮149和第二卷轮150分离，具体可参见图3。此时，第一卷轮149与第二卷轮150处于停止状态。当手臂伸直时，上肢柔带110随着手臂的伸直而部分离开原本缠绕着的增程轴，使卷簧具有回弹趋势；当手臂弯曲时，由于卷簧的回弹性质，带动第一卷轮149以及和第一卷轮149连接的第一增程轴153与第二卷轮150以及和第二卷轮150连接的第二增程轴154转动，从而将因弯曲手臂而余出来的上肢柔带110卷回增程轴。所以，卷簧的设置可以使上肢柔带110时刻处于绷紧状态。

请参见图4与图5，图4与图5共同示出了本发明的第二实施例提供的一种助力外骨骼，包括下肢助力机构200和下肢柔带210，所述下肢柔带210包括第一下肢柔带211和第二下肢柔带212。所述下肢助力机构200包括电源120、第二电机220、第二传动装置260、腿部固定部230、可折叠牵引臂240和柔带固定臂250，所述柔带固定臂250具体可以包括第一柔带固定臂251和第二柔带固定臂252。所述可折叠牵引臂240的一端与所述腿部固定部230连接，所述可折叠牵引臂240的另一端与所述柔带固定臂250的一端连接。所述柔带固定臂250的远离所述可折叠牵引臂240的另一端与所述第二传动装置260通过所述下肢柔带210连接。所述第二电机220由所述电源120带动后驱动所述第二传动装置260的与所述下肢柔带210连接的端部转动，以将所述下肢柔带210缠绕收紧。

使用时，所述电源120、第二电机220和第二传动装置260固定于人的腰部，所述腿部固定部230固定于人的大腿位置，所述可折叠牵引臂240可被调节以使所述柔带固定臂250位于与所述第二传动装置260相对应的位置。所述腿部固定部230具体可以是由弹性织物与刚性部件组合而成的固定件，用于与大腿紧密贴合固定并提供阻力力矩。可折叠牵引臂240可以是由螺栓与螺母相匹配连接的两根金属杆，可折叠牵引臂240与所述大腿固定部也可以由螺栓与螺母相匹配的方式连接。

由于不同的人身体形态不同，可以先将所述可折叠牵引臂240的螺栓与螺母调松，调节所述可折叠牵引臂240使与可折叠牵引臂240连接的柔带固定臂250处于与所述第二传动装置260相对应的位置，然后紧固所述可折叠牵引臂240的螺栓与螺母。当所述下肢柔带210被收紧时，柔带固定臂250与第二传动装置260的距离会随着下肢柔带210的收紧而缩短，从而将人由弯腰状态拉成站直状态，实现助力效果。

所述可折叠牵引臂240的螺栓和螺母具体可以与一对齿轮相连接，齿轮对在螺母拧紧时相互啮合，所述可折叠牵引臂240可以被固定；齿轮对在螺母拧松时脱开，所述可折叠牵引臂240可以自由运动。

详情可参见图5，所述第二传动装置260包括第三锥齿轮261、第四锥齿轮262、第三连接轴263、第四连接轴264、第三永磁体265、第四永磁体266、第三线圈(图未示)、第四线圈(图未示)、第三卷轮269和第四卷轮270。由于第二传动装置260与第一传动装置140的传动方式相同，第一端面齿147、第二端面齿148、第三端面齿155和第四端面齿156分别对应第五端面齿267、第六端面齿268、第七端面齿271和第八端面齿272，在此便不做赘述。

可以理解，下肢柔带210可以通过镂空的金属端头与所述柔带固定臂250连接，也可以通过其他可行的方式，所述下肢柔带210与柔带固定臂250的连接方式不应该理解为是对本发明的限制。

请参照图6和图7，图6与图7共同示出了本发明的第三实施例提供的一种助力外骨骼，该助力外骨骼将上肢助力机构100与下肢助力机构200配合在一起使用。具体请参见图7，上肢助力机构100的第一增程轴153、第二增程轴154、第一电机130、电源120以及第一传动装置140的部分元件与下肢助力机构200的第二电机220、第二传动装置260的部分传动元件可以设置于同一所述机身，所述电源120可以同时给所述第一电机130与第二电机220供电。

在使用时，所述第一按钮具体可以包括第一按键和第二按键，所述第一按键可以控制第一线圈和第二线圈中的电流方向，所述第二按键可以控制第三线圈和第四线圈中的电流方向。第一按键、第二按键、第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈均未在图中示出。按键控制电流的具体过程以及第一传动装置140和第二传动装置260的具体传动过程与第一实施例、第二实施例中的过程相同，在此便不做赘述。

第一电机130与第二电机220具体可以分别由第一摇杆和第二摇杆控制，所述第一摇杆和第二摇杆未在图中示出。第一摇杆对第一电机的具体控制效果为：当摇杆位于零位时，电机输出一定的保持力矩；当摇杆推向一个方向时，电机正转，将上肢柔带110往上提拉，推得越多，提拉速度越快；摇杆推向与上述方向相反的方向时，电机反转，将上肢柔带110释放，推得越多，释放速度越快。

本发明提供了一种助力外骨骼，通过传动装置的端部连接柔带，并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用。该发明在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用，与现有的机械外骨骼相比，成本较低，具有更大的实用价值。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种助力外骨骼，其特征在于：包括上肢助力机构和上肢柔带，所述上肢助力机构包括电源、第一电机和第一传动装置，所述上肢柔带的一端与所述第一传动装置连接，所述第一电机由所述电源带动后驱动所述第一传动装置与所述上肢柔带连接的端部转动，以将所述上肢柔带缠绕收紧，在使用时，所述上肢助力机构被穿着于人体的背部，所述上肢柔带的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带被收紧后提拉人的手腕。

2.根据权利要求1所述的助力外骨骼，其特征在于：所述第一传动装置包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴、第二连接轴、第一永磁体、第二永磁体、第一线圈、第二线圈、第一卷轮和第二卷轮，所述第一锥齿轮固定于由所述第一电机驱动的第一连接轴，所述第一连接轴沿第一方向延伸，所述第二锥齿轮固定于所述第二连接轴，所述第二连接轴沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述第一永磁体设置于所述第二连接轴的一端，所述第二永磁体设置于所述第二连接轴的另一端，所述第一永磁体的远离所述第二永磁体的一侧设有凹凸相间的第一端面齿，所述第一卷轮、第二连接轴以及所述第二卷轮的轴线位于同一直线，所述第一卷轮与所述第一永磁体的第一端面齿相对的一端设有与所述第一端面齿相匹配的第二端面齿，所述第一线圈设置于所述第一永磁体和所述第一卷轮之间，所述第二永磁体在远离所述第一永磁体的一侧设有凹凸相间的第三端面齿，所述第二卷轮与所述第三端面齿相对的一端设有与所述第三端面齿相匹配的第四端面齿，所述第二线圈设置于所述第二永磁体和所述第二卷轮之间。

3.根据权利要求2所述的助力外骨骼，其特征在于：所述第一传动装置还包括第一传动带、第二传动带、第一增程轴和第二增程轴，所述上肢柔带还包括第一上肢柔带和第二上肢柔带，所述第一增程轴的一端通过所述第一传动带与所述第一卷轮连接，所述第二增程轴的一端通过所述第二传动带与所述第二卷轮连接，使用时，所述第一增程轴与第二增程轴均以第二方向设置于与人的肩部相对应的位置，所述第一增程轴的另一端通过所述第一上肢柔带与人的手腕连接，所述第二增程轴的另一端通过所述第二上肢柔带与人的另一个手腕连接。

4.根据权利要求2所述的助力外骨骼，其特征在于：所述第一卷轮的内部设有固定轴和卷簧，所述第一卷轮的固定轴设置于所述第一卷轮的轴心，所述第一卷轮通过所述卷簧与所述固定轴连接，所述第二卷轮的结构与所述第一卷轮的结构相同。

5.根据权利要求2所述的助力外骨骼，其特征在于：所述上肢柔带的远离所述第一传动装置的一端设置有第一按钮，所述第一线圈、第二线圈与所述第一按钮分别与所述电源连接，当所述第一按钮未被按下时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体和第二永磁体能产生排斥作用力的电流，所述第一永磁体和第二永磁体分别与第一卷轮和第二卷轮分离，当所述第一按钮被按下时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体和第二永磁体能产生吸引作用力的电流，所述第一永磁体通过所述第一端面齿和第二端面齿相啮合的方式与所述第一卷轮连接，所述第二永磁体通过所述第三端面齿和第四端面齿相啮合的方式与所述第二卷轮连接。

6.一种助力外骨骼，其特征在于：包括下肢助力机构和下肢柔带，所述下肢助力机构包括电源、第二电机、第二传动装置、腿部固定部、可折叠牵引臂、柔带固定臂，所述可折叠牵引臂的一端与所述腿部固定部连接，所述可折叠牵引臂的另一端与所述柔带固定臂的一端连接，所述柔带固定臂的远离所述可折叠牵引臂的另一端与所述第二传动装置通过所述下肢柔带连接，所述第二电机由所述电源带动后驱动所述第二传动装置的与所述下肢柔带连接的端部转动，以将所述下肢柔带缠绕收紧，使用时，所述电源、第二电机和第二传动装置固定于人的背部，所述腿部固定部固定于人的大腿位置，所述可折叠牵引臂可被调节以使所述柔带固定臂位于与所述第二传动装置相对应的位置。

7.根据权利要求6所述的助力外骨骼，其特征在于：所述第二传动装置包括第三锥齿轮、第四锥齿轮、第三连接轴、第四连接轴、第三永磁体、第四永磁体、第三线圈、第四线圈、第三卷轮和第四卷轮，所述第三锥齿轮固定于由第二电机驱动的第三连接轴，所述第三连接轴沿第一方向延伸，所述第四锥齿轮固定于第四连接轴，所述第四连接轴沿垂直于第一方向的第二方向延伸，所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮相啮合，所述第三永磁体设置于所述第四连接轴的一端，所述第四永磁体设置于所述第四连接轴的另一端，所述第三永磁体的远离所述第四永磁体的一侧设有凹凸相间的第五端面齿，所述第三卷轮、第四连接轴以及所述第四卷轮的轴线位于同一直线，所述第三卷轮与所述第三永磁体的第五端面齿相对的一端设有与所述第五端面齿相匹配的第六端面齿，所述第三线圈设置于所述第三永磁体和所述第三卷轮之间，所述第四永磁体在远离所述第三永磁体的一侧设有凹凸相间的第七端面齿，所述第四卷轮与所述第七端面齿相对的一端设有与所述第七端面齿相匹配的第八端面齿，所述第四线圈设置于所述第四永磁体和所述第四卷轮之间。

8.根据权利要求7所述的助力外骨骼，其特征在于：所述下肢柔带包括第一下肢柔带和第二下肢柔带，所述柔带固定臂包括第一柔带固定臂和第二柔带固定臂，所述第一下肢柔带的一端与所述第三卷轮连接，所述第一下肢柔带的另一端与所述第一柔带固定臂连接，所述第二下肢柔带的一端与所述第四卷轮连接，所述第二下肢柔带的另一端与所述第二柔带固定臂连接。

9.根据权利要求7所述的助力外骨骼，其特征在于：当所述第三线圈和第四线圈分别通有与第三永磁体和第四永磁体能产生排斥作用力的电流时，所述第三永磁体和第四永磁体分别与第三卷轮和第四卷轮分离，当所述第三线圈和第四线圈分别通有与第三永磁体和第四永磁体能产生吸引作用力的电流时，所述第三永磁体通过所述第五端面齿和第六端面齿相啮合的方式与所述第三卷轮连接，所述第四永磁体通过所述第七端面齿和第八端面齿相啮合的方式与所述第四卷轮连接。

10.根据权利要求7所述的助力外骨骼，其特征在于：所述第三卷轮的内部设有固定轴和卷簧，所述第三卷轮的固定轴设置于所述第三卷轮的轴心，所述第三卷轮通过所述卷簧与所述固定轴连接，所述第四卷轮的结构与所述第三卷轮的结构相同。