CN105342811B - 支撑部件及具有该支撑部件的自适应座椅装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及支撑部件及自适应座椅装置。支撑部件为弹射足结构，第一导轨、第二导轨与支撑件三者具有折叠、伸展与锁死三种状态，可联动展开或联动折叠。人穿戴自适应座椅装置后，当人坐下时，支撑部件可快速伸展出来，保证人不会摔倒；在要站立时，支撑部件先缓慢支撑，当重心回到人的双足之间或者已经重心稳定时，再采取收回动作，完成起立过程。让下肢康复外骨骼机器人穿戴者在坐下/起立过程中稳定性好与适应性好，在不增加穿戴者本身负重的情况下提高效率并维持重心的稳定性。在坐下与起立阶段的支撑效果优于使用拐杖时的效果，能提高穿戴者安全性，减少下肢外骨骼机器人本身的能耗。

Description

支撑部件及具有该支撑部件的自适应座椅装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种支撑部件及具有该支撑部件的自适应座椅装置。

背景技术

目前，由于中风、脑血管损伤、意外事故等引发的截瘫病人数量的不断增多，对截瘫患者来说，行动不便，无法站立和行走将会对他们的身体带来严重的破坏，这也使得下肢康复外骨骼机器人的市场需要量正在逐步增加，有些企业已经开始量产康复外骨骼机器人并将其产业化，例如ReWalk Robotics公司的ReWalk(专利号：CN104302451A)和伯克利仿生公司的eLEGS(专利号：US20150045703A1)。这两种设备都是特别为截瘫的人而设计开发的。

在传统的下肢康复外骨骼机器人当中采用的坐下/起立过程的控制方法是通过人为拐杖按钮控制或各类传感信号控制的方式来控制下肢外骨骼机器人的两个髋关节电机与两个膝关节电机运转从而实现整个过程，但对于现有的大部分下肢康复外骨骼机器人来说，坐下/起立功能的实现还存在一定的难度，重心位置的控制问题是实现该功能所遇到的关键问题所在，在穿戴下肢康复外骨骼机器人的情况下，整个坐下/起立过程是需要依靠拐杖的支撑来完成的，重心后移导致人体双臂拐杖支撑需使用很大的力气，很容易出现偏差使人体摔倒，在特定的情况下虽然下肢外骨骼机器人能够保证人体坐下，但是在站立的过程当中也存在一定的困难，需要双臂使用拐杖用力支撑，身体要非常前倾才能使重心往前移动，但是很多情况下还不能保证站稳，而且在坐下/起立的过程中整个外骨骼机器人上的四个关节的能耗会较大，并且有很大的可能会出现重心失稳的情况，对人身安全产生影响。

在进行坐下/起立动作时还会受到场地的限制，所需要的椅子必须约一人宽，并且在椅子的两侧具备给拐杖以支撑的地方，能够使坐下之前人体重心后移来达到重心落在椅子上的效果，整个运动过程受场地限制较多，并且存在一定的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支撑部件，旨在解决现有技术难以提供一种稳定性好和容易收纳的支撑部件的技术问题。

本发明是这样实现的，一种支撑部件，包括：

第一导轨，所述第一导轨具有相对设置的第一端与第二端；

滑动安装于所述第一导轨上的第一滑块；

第二导轨，所述第二导轨具有相对设置的第三端与第四端，所述第一导轨的第二端与所述第二导轨的第三端枢接；

滑动安装于所述第二导轨上的第二滑块；

第一推动杆，所述第一推动杆的相对两端分别与所述第一滑块和所述第二导轨枢接，所述第一推动杆与所述第二导轨之间的枢接轴线位于所述第二导轨的第三端与第四端之间的位置上；

第二推动杆，所述第二推动杆的相对两端分别与所述第一导轨和所述第二滑块枢接，所述第二推动杆与所述第一导轨之间的枢接轴线位于所述第一导轨的第一端与第二端之间的位置上；

支撑件，所述支撑件具有相对设置的第五端与第六端，所述第二导轨的所述第四端与所述支撑件枢接，所述第二导轨的所述第四端与所述支撑件之间的枢接轴线位于所述支撑件的第五端与第六端之间的位置上；

第三推动杆，所述第三推动杆的相对两端分别与所述第二滑块和所述支撑件的第五端枢接；

所述第一导轨与所述第二导轨之间的枢接轴线、所述第二导轨与所述支撑件之间的枢接轴线、所述第一推动杆与所述第二导轨之间的枢接轴线、所述第二推动杆与所述第一导轨之间的枢接轴线及所述第三推动杆与所述支撑件之间的枢接轴线相互平行。

本发明相对于现有技术的技术效果是：支撑部件为弹射足结构，第一导轨、第二导轨与支撑件三者具有折叠状态、伸展状态与锁死状态，三者可以联动展开或联动折叠。在第一导轨、第二导轨与支撑件处于折叠状态时，调节第一滑块在第一导轨上的位置，在此同时，连接在第一滑块上的第一推动杆会在沿其与第一导轨所成的角度将第二导轨支撑开，使其与第一导轨的角度逐渐扩大直至所需的角度，在第一导轨与第二导轨所成的角度扩大时，第二推动杆也会呈一定的角度将第二滑块往后拉动，在第二滑块往后拉动的同时由固定在其上并与支撑件相连接的第三推动杆将支撑件拉起，使其与第二导轨沿着它们之间的枢接轴线旋转展开，从而实现第一导轨、第二导轨与支撑件的伸展。折叠过程与伸展过程为互逆过程，该支撑部件容易收纳。在第一导轨、第二导轨与支撑件完全伸展后，于第一导轨的第一端向支撑件一侧施加压力而且支撑件的第六端顶抵于支撑面时，第一推动杆与第二推动杆呈交叉状分布，第一导轨与第二导轨之间呈预定角度错开并锁死。第三推动杆、第二导轨与支撑件呈三角形分布，第二导轨与支撑件之间呈预定角度错开并锁死，实现第一导轨、第二导轨与支撑件的锁死，该支撑部件稳定性好。

本发明的另一目的在于提供一种自适应座椅装置，旨在解决下肢康复外骨骼机器人穿戴者在坐下/起立过程中出现的能耗大、稳定性差、适应性差以及在不增加穿戴者本身负重的情况下提高效率并维持重心的稳定性的技术问题。

一种自适应座椅装置，包括座位板、设置于所述座位板上的自锁动力部件及支撑部件，所述自锁动力部件包括安装座及设置于所述安装座上且可输出直线位移的动力输出杆，所述第一导轨的所述第一端枢接于所述安装座上，所述动力输出杆连接于所述第一滑块上。

本发明相对于现有技术的技术效果是：自锁动力部件控制支撑部件工作，实现实时辅助支撑的作用。当人坐下时，支撑部件可以快速伸展出来，从而保证人不会摔倒；而在要站立时，支撑部件采取的是先缓慢支撑，当重心回到人的双足之间或者已经重心稳定时，再采取收回的动作，完成起立的过程。自适应座椅装置最大限度的解决的坐下/起立过程中常见到的一些问题，降低了姿态设计的成本，提高了效率。让下肢康复外骨骼机器人穿戴者在坐下/起立过程中稳定性好与适应性好，在不增加穿戴者本身负重的情况下提高效率并维持重心的稳定性。在坐下与起立阶段的支撑效果优于使用拐杖时的效果，能提高下肢外骨骼机器人穿戴者坐下起立过程中的安全性，减少下肢外骨骼机器人本身的能耗。在相同的情况下，采用本装置的人机总能耗比使用拐杖时消耗更低。该自适应座椅装置具备结构简单、适应性强、可靠性高和效率高等特点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的支撑部件的立体装配图，其中第一导轨、第二导轨与支撑件处于折叠状态；

图2是图1的支撑部件的正视图；

图3是图1的支撑部件的剖视图；

图4是图1的支撑部件的立体装配图，其中第一导轨、第二导轨与支撑件处于伸展状态；

图5是图4的支撑部件的剖视图；

图6是图1的支撑部件的立体装配图，其中第一导轨、第二导轨与支撑件处于锁死状态；

图7是图6的支撑部件的剖视图；

图8是本发明第一实施例提供的自适应座椅装置的立体装配图；

图9是人穿戴图8的自适应座椅装置的示意图；

图10a、图10b、图10c、图10d是人穿戴图8的自适应座椅装置的坐下过程示意图；

图11a、图11b、图11c、图11d、图11e是人穿戴图8的自适应座椅装置的站立过程示意图；

图12是图8的自适应座椅装置的控制流程图；

图13是图8的自适应座椅装置中应用的自锁动力部件的立体装配图；

图14是图13的自锁动力部件的剖视图；

图15是图13的自锁动力部件的立体装配图，其中安装座未示；

图16是图15的自锁动力部件的另一角度的立体装配图；

图17是图15的自锁动力部件的仰视图；

图18是本发明第二实施例提供的自适应座椅装置中应用的自锁动力部件的立体装配图；

图19是图18的自锁动力部件的另一角度的立体装配图；

图20是图18的自锁动力部件的立体分解图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图3，本发明实施例提供的支撑部件100，包括：

第一导轨110，第一导轨110具有相对设置的第一端110a与第二端110b；

滑动安装于第一导轨110上的第一滑块120；

第二导轨130，第二导轨130具有相对设置的第三端130a与第四端130b，第一导轨110的第二端110b与第二导轨130的第三端130a枢接；

滑动安装于第二导轨130上的第二滑块140；

第一推动杆150，第一推动杆150的相对两端分别与第一滑块120和第二导轨130枢接，第一推动杆150与第二导轨130之间的枢接轴线位于第二导轨130的第三端130a与第四端130b之间的位置上；

第二推动杆160，第二推动杆160的相对两端分别与第一导轨110和第二滑块140枢接，第二推动杆160与第一导轨110之间的枢接轴线位于第一导轨110的第一端110a与第二端110b之间的位置上；

支撑件170，支撑件170具有相对设置的第五端170a与第六端170b，第二导轨130的第四端130b与支撑件170枢接，第二导轨130的第四端130b与支撑件170之间的枢接轴线位于支撑件170的第五端170a与第六端170b之间的位置上；

第三推动杆180，第三推动杆180的相对两端分别与第二滑块140和支撑件170的第五端170a枢接；

第一导轨110与第二导轨130之间的枢接轴线、第二导轨130与支撑件170之间的枢接轴线、第一推动杆150与第二导轨130之间的枢接轴线、第二推动杆160与第一导轨110之间的枢接轴线及第三推动杆180与支撑件170之间的枢接轴线相互平行。

支撑部件100为弹射足结构，第一导轨110、第二导轨130与支撑件170三者具有折叠状态、伸展状态与锁死状态，三者可以联动展开或联动折叠。请同时参阅图1至图3，在第一导轨110、第二导轨130与支撑件170处于折叠状态时，请同时参阅图4、图5，调节第一滑块120在第一导轨110上的位置，在此同时，连接在第一滑块120上的第一推动杆150会在沿其与第一导轨110所成的角度将第二导轨130支撑开，使其与第一导轨110的角度逐渐扩大直至所需的角度，在第一导轨110与第二导轨130所成的角度扩大时，第二推动杆160也会呈一定的角度将第二滑块140往后拉动，在第二滑块140往后拉动的同时由固定在其上并与支撑件170相连接的第三推动杆180将支撑件170拉起，使其与第二导轨130沿着它们之间的枢接轴线旋转展开，从而实现第一导轨110、第二导轨130与支撑件170的伸展。折叠过程与伸展过程为互逆过程，该支撑部件100容易收纳。在第一导轨110、第二导轨130与支撑件170完全伸展后，请同时参阅图6、图7，于第一导轨110的第一端110a向支撑件170一侧施加压力而且支撑件170的第六端170b顶抵于支撑面时，第一推动杆150与第二推动杆160呈交叉状分布，第一导轨110与第二导轨130之间呈预定角度错开并锁死。第三推动杆180、第二导轨130与支撑件170呈三角形分布，第二导轨130与支撑件170之间呈预定角度错开并锁死，实现第一导轨110、第二导轨130与支撑件170的锁死，该支撑部件100稳定性好。

具体地，第一导轨110为具有第一滑槽1111的第一延伸体111，第一滑槽1111的两个相对侧壁朝内凸出形成有第一引导凸缘112，第一滑块120的两个相对侧壁上开设有第一引导凹槽121，第一引导凸缘112与第一引导凹槽121连接配合，实现对第一滑块120的引导。第一滑块120具有前端与末端，其末端连接第一推动杆150，该结构紧凑。还有，第一滑槽1111上方盖合有盖板，让第一滑块120与第一推动杆150封闭在第一滑槽1111内。

进一步地，请同时参阅图3、图5、图7，第一导轨110的第二端110b沿长度方向延伸形成有柔性臂113，与第一推动杆150配合，在第一导轨110与第二导轨130展开过程中，第一推动杆150抵接在柔性臂113上，柔性臂113弯折，从而可以让第一导轨110的第一端110a在一定程度上承受载荷，提高结构稳定性。

第二滑块140具有前端与末端，其末端连接第三推动杆180，该结构紧凑。第二推动杆160的数量为二，第二推动杆160的一端连接在第一导轨110的第二端110b，其另一端连接在第二滑块140的前端。

在本实施方式中，请同时参阅图6、图7，第二推动杆160的长度必须保证第一导轨110与第二导轨130之间的旋转角度能够达到90°，在第一导轨110、第二导轨130与支撑件170总长度为800mm时，第二推动杆160长度为133mm为较合适的长度，具体实施长度应根据具体情况来确定；第一导轨110与第二导轨130之间绕其枢接轴线旋转，其动力是通过第一推动杆150推动第二导轨130上的偏心铰接来实现旋转作用，此偏心铰接孔与第一导轨110与第二导轨130铰接孔间的距离为27.5mm，同样的在支撑件170上，两个铰接孔间的距离为20mm；第一导轨110、第二导轨130与支撑件170总长度为800mm，其中第一导轨110长度为400mm，第二导轨130长度为300mm，支撑件170长度为100mm。在第一导轨110、第二导轨130与支撑件170完全伸展后，于第一导轨110的第一端110a向支撑件170一侧施加压力而且支撑件170的第六端170b顶抵于支撑面时，第一推动杆150与第二推动杆160呈交叉状分布，第一导轨110与第二导轨130之间呈预定角度错开并锁死。第三推动杆180、第二导轨130与支撑件170呈三角形分布，第二导轨130与支撑件170之间呈预定角度错开并锁死，实现第一导轨110、第二导轨130与支撑件170的锁死。

进一步地，还包括枢接于支撑件170的第六端170b上的底座190，底座190与支撑件170的第六端170b之间的枢接轴线及第二导轨130与支撑件170之间的枢接轴线相平行。底座190与支撑件170的枢接轴线转动，底座190一直保持与支撑面垂直的状态，从而完成第一导轨110、第二导轨130与支撑件170完全展开的过程，让支撑部件100支撑于支撑面上。

进一步地，第二导轨130包括具有第二滑槽的第二延伸体131及于第二延伸体131的一端上侧向延伸形成的第二支撑臂132，第二滑块140滑动设置于第二滑槽内，第二支撑臂132的远离于第二延伸体131的一端形成第三端130a，第二延伸体131的远离于第二支撑臂132的一端形成第四端130b；在垂直于第二延伸体131的轴线方向上，第一导轨110及第二导轨130之间的枢接轴线与第二延伸体131的轴线相错开，第一推动杆150及第二导轨130之间的枢接轴线与第二延伸体131的轴线相错开。该配置便于布置第一滑块120、第一导轨110、第二滑块140与第二导轨130，而且可以让第一导轨110与第二导轨130实现折叠状态，结构紧凑。具体地，第二滑槽的两个相对侧壁朝内凸出形成有第二引导凸缘133，第二滑块140的两个相对侧壁上开设有第二引导凹槽141，第二引导凸缘133与第二引导凹槽141连接配合，实现对第二滑块140的引导。

进一步地，支撑件170包括第三延伸体171及于第三延伸体171的一端上侧向延伸形成的第三支撑臂172，第三支撑臂172的远离于第三延伸体171的一端形成第五端170a，第三延伸体171的远离于第三支撑臂172的一端形成第六端170b；在垂直于第三延伸体171的轴线方向上，第三导轨及支撑件170之间的枢接轴线与第三延伸体171的轴线相错开，第三推动杆180及支撑件170之间的枢接轴线与第三延伸体171的轴线相错开。该配置便于布置第二滑块140、第二导轨130与支撑件170，而且可以让该配置便于布置支撑件170与第二导轨130实现折叠状态，结构紧凑。

以上枢接结构均采用紧固件连接。

请同时参阅图1、图8、图9，本发明第一实施例提供的自适应座椅装置，包括座位板410、设置于座位板410上的自锁动力部件200及支撑部件100，自锁动力部件200包括安装座及设置于安装座上且可输出直线位移的动力输出杆250，第一导轨110的第一端110a枢接于安装座上，动力输出杆250连接于第一滑块120上。

自锁动力部件200控制支撑部件100工作，实现实时辅助支撑的作用。请同时参阅图10a至图10d，当人坐下时，支撑部件100可以快速伸展出来，从而保证人不会摔倒；请同时参阅图11a至图11e，而在要站立时，支撑部件100采取的是先缓慢支撑，当重心回到人的双足之间或者已经重心稳定时，再采取收回的动作，完成起立的过程。自适应座椅装置最大限度的解决的坐下/起立过程中常见到的一些问题，降低了姿态设计的成本，提高了效率。让下肢康复外骨骼机器人穿戴者在坐下/起立过程中稳定性好与适应性好，在不增加穿戴者本身负重的情况下提高效率并维持重心的稳定性。在坐下与起立阶段的支撑效果优于使用拐杖时的效果，能提高下肢外骨骼机器人穿戴者坐下起立过程中的安全性，减少下肢外骨骼机器人本身的能耗。在相同的情况下，采用本装置的人机总能耗比使用拐杖时消耗更低。该自适应座椅装置具备结构简单、适应性强、可靠性高和效率高等特点。

具体地，自锁动力部件200用于对支撑部件100提供动力。在本实施例中，请同时参阅图1、图4、图6,动力输出杆250与第一滑块120之间还设置有一连接杆251，连接杆251的相对两端分别枢接在动力输出杆250与第一滑块120上，座位板410的长度方向、第一导轨110的第一端110a与安装座之间的枢接轴线、动力输出杆250与连接杆251之间的枢接轴线、连接杆251与第一滑块120之间的枢接轴线相平行。该配置结构紧凑，可以让第一滑块120与第一导轨110限定在预定位置上。

自适应座椅装置配合下肢外骨骼机器人(图未示)使用，自适应座椅装置通过将腰部固定件固定在下肢外骨骼机器人穿戴者的腰部位置，下肢外骨骼机器人可参考便携式可穿戴下肢康复及助行外骨骼机器人(ZL 201210370654.4)。

进一步地，请同时参阅图8，还包括安装于座位板410上且用于驱动自锁动力部件200绕座位板410的长度方向摆动的摆动部件420。摆动部件420包括安装在座位板410上的转动驱动件421及由转动驱动件421驱动转动的连接件422，连接件422与安装座固定连接，实现对安装座的摆动控制。

进一步地，请同时参阅图9、图12，还包括用于检测人体膝关节和髋关节的角度信息的角度传感器440及与角度传感器440电连接的处理器430，请同时参阅图10a至图10d，处理器430于角度传感器440检测出人体坐下时向摆动部件420发出用于使自锁动力部件200向下摆动的下摆指令并向自锁动力部件200发出用于使支撑部件100中的第一导轨110、第二导轨130与支撑件170联动展开的展开指令，请同时参阅图11a至图11e，处理器430于角度传感器440检测出人体起立时向摆动部件420发出用于使自锁动力部件200向上摆动的上摆指令并向自锁动力部件200发出用于使支撑部件100中的第一导轨110、第二导轨130与支撑件170联动折叠的折叠指令。

位于膝关节和髋关节的四个角度传感器440，用以检测四个关节的角度信息，用于判断当前所处的运动状态。在本实施例中，四个角度传感器440采用精度较高的霍尔角度传感器440。处理器430用以监测安装在膝髋关节角度传感器440的角度值来判断目前人体所处的状态，从而能够保证在需要的情况下自适应座椅装置及时的伸展和收缩。通过角度传感器440采集信号来做出相应了反映动作，实现实时辅助支撑的作用。具体地，自适应座椅装置采用自适应控制方案，请同时参阅图10a至图10d，当根据关节角度值检测到坐下信号时，支撑部件100可以快速伸展出来，从而保证人不会摔倒；请同时参阅图11a至图11e，在要站立时，当检测到站立信号时，支撑部件100采取的是先缓慢支撑，当重心回到人的双足之间或者已经重心稳定时，再采取收回的动作，完成起立的过程。自适应座椅装置最大限度的解决的坐下/起立过程中常见到的一些问题，降低了姿态设计的成本，提高了效率。还有，处理器430设置在座位板410上，结构紧凑。

进一步地，请同时参阅图8、图9，自锁动力部件200的数量与支撑部件100的数量均为二，两个自锁动力部件200分别设置在座位板410的相对两侧上，两个自锁动力部件200的动力输出杆一一对应连接在支撑部件100的第一滑块120上。两组摆动自锁动力部件200与支撑部件100同步运行，在人坐下/起立过程中对人进行辅助支撑。具体地，两个支撑部件100位于人体的两侧，座位板410与人体所穿戴的外骨骼机器人相连接，在人体坐下时，支撑足位于人身体后一个跨步左右的距离，约0.5米左右。

进一步地，请参阅图13至图15、图17，自锁动力部件200还包括安装于安装座210上的棘轮机构220，棘轮机构220包括枢接于安装座210上的棘轮221、枢接于安装座210上的摆动件222、枢接于摆动件222上的棘爪223及用于使棘爪223抵接在棘轮221的齿面2211上的第一弹性件224，摆动件222与安装座210之间的枢接轴线及棘轮221与安装座210之间的枢接轴线相平行；自锁动力部件200还包括安装于安装座210上且具有一转动输出轴231的转动驱动件230、用于将转动驱动件230的输出动力传递至摆动件222上的传动组件240及用于在棘爪223推动棘轮221转动时对该棘轮221存储角能量而在棘爪223离开棘轮221时对该棘轮221释放角能量的第二弹性件260，动力输出杆250枢接在棘轮221的偏心2212上。

具体地，棘轮221的外缘上设置有齿面2211，棘爪223与齿面2211配合，实现棘轮221单向转动。

进一步地，传动组件240包括设置在转动输出轴231上的第一伞齿轮241、枢接在安装座210上且可与第一伞齿轮241啮合传动的第二伞齿轮242、与第二伞齿轮242啮合传动的第三伞齿轮243及相对两端分别枢接在第三伞齿轮243的偏心2431与摆动件222上的连杆244，第三伞齿轮243的轴线、棘轮221的轴线、连杆244与第三伞齿轮243之间的枢接轴线及连杆244与摆动件222之间的枢接轴线相平行。转动驱动件230的输出动力经过传动组件240传递至摆动件222使其作摆动，该结构紧凑。可以理解地，第一伞齿轮241、第二伞齿轮242、第三伞齿轮243、连杆244与摆动件222可以采用曲柄摇杆机构代替。

进一步地，请同时参阅图13、图15、图16，还包括枢接于安装座210上且可与第一伞齿轮241啮合传动的第四伞齿轮270；安装座210上开设有供转动驱动件230滑动的滑轨213，滑轨213的长度方向与转动输出轴231的轴线相垂直，第四伞齿轮270与第二伞齿轮242分别位于滑轨213的相对两端；第一弹性件224为扭转弹簧，第一弹性件224的其中一端延伸形成有第一延伸臂2241，第一延伸臂2241抵接在棘爪223上，第一弹性件224的另外一端固定在安装座210上；第四伞齿轮270上同轴设置有柱状体271，自锁动力部件200还包括拉绳280，拉绳280的其中一端环绕设置于柱状体271外，该拉绳280的另外一端固定连接于第一延伸臂2241上。通过调整转动驱动件230的位置，让转动输出轴231上的第一伞齿轮241与第二伞齿轮242或第四伞齿轮270其中一个相啮合，实现棘爪223抵接或分离于棘轮221的齿面2211，该配置结构紧凑。还有，安装座210上设置有用于调节转动驱动件230在滑轨213上位置的驱动件(图未示)。具体地，拉绳280为钢丝绳。柱状体271上开设有供拉绳280环绕的轨道。还有，第一弹性件224为扭转弹簧，第一弹性件224的其中一端延伸形成有第一延伸臂2241，另外一端延伸形成有第二延伸臂2242，第二延伸臂2242抵设在安装座210上。可以理解地，第一弹性件224还可以为弹性片，弹性片的一端固定连接在安装座210上，另一端抵接在棘爪223上，并且拉绳280的一端固定连接在该弹性片上。

进一步地，滑轨213的长度方向、第二伞齿轮242的轴线与第四伞齿轮270的轴线相重合。该配置结构紧凑。

进一步地，还包括枢接于安装座210上且供拉绳280环绕设置的环绕柱290。环绕柱290可让拉绳280换向布置，使得结构紧凑。

进一步地，棘爪223的数量为二，两个棘爪223分别枢接在摆动件222的相对两端上。两个棘爪223与摆动件222构成双动式棘轮机构220，在摆动件222向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个棘爪223，两次推动棘轮221转动。该配置能承受载荷较大，结构紧凑。

进一步地，第一弹性件224的数量为二，两个第一弹性件224一一对应设置于两个棘爪223上。让两个棘爪223可靠抵接在棘轮221的齿面2211上。具体地，两条拉绳280的共同端环绕在柱状体271外，两条拉绳280的另外一端一一对应固定连接于两个第一弹性件224的第一延伸臂2241上，对两个第一弹性件224进行控制。

进一步地，转动驱动件230为舵机。舵机便于调速。

进一步地，第二弹性件260为扭转弹簧，第二弹性件260的其中一端固定连接在安装座210上，该第二弹性件260的另外一端固定连接在棘轮221的侧壁上。该配置容易安装。

进一步地，安装座210具有一内腔211及与内腔211相连通的开口212，棘轮机构220、转动驱动件230、传动组件240、第二弹性件260均位于内腔211中，动力输出杆250穿设于开口212。该配置结构紧凑，还能对各个零部件进行保护。

在本实施例中，自锁动力部件200的部分伞齿轮都具备独特的结构，属于非标准件，其中，包括第三伞齿轮243底部的偏心凸台结构、第四伞齿轮270背面为拉绳280用导轨结构，第二伞齿轮242与第三伞齿轮243之间的传动比约为2：1，第一伞齿轮241与第二伞齿轮242之间的传动比约为1：1；自锁动力部件200的主要动力装置是双动棘轮221棘爪223机构，其中两个棘爪223上方分别固定了第一弹性件224，在拉绳280的牵引下，第一弹性件224会将棘爪223抬起，从而释放棘轮221；棘轮221具有100个齿，倾斜角为60°，其底部凸台位于距凸轮中心约3/4处，用于连接连杆244的一端；动力输出杆250与棘轮221连接端绕棘轮221的圆心所能旋转的角度控制在120°之内，当大于120°时，安装座210会对动力输出杆250进行限位。

通过第一弹性件224使得棘爪223抵接在棘轮221的齿面2211上时，转动驱动件230的输出动力经过传动组件240传递至摆动件222使其作摆动，枢接在摆动件222上的棘爪223推动棘轮221作转动，枢接于棘轮221上的动力输出杆250往回收缩，实现动力传输与自锁，此过程第二弹性件260会对棘轮221存储角能量。具体地，转动驱动件230的输出动力经过第一伞齿轮241、第二伞齿轮242、第三伞齿轮243、连杆244、摆动件222、棘爪223、棘轮221传递至动力输出杆250，将动力输出杆250往回拉动，实现支撑部件100的回收动作，并且蓄能为支撑部件100伸展时快速伸展提供足够的动力。

当棘爪223分离于棘轮221的齿面2211时，转动驱动件230的输出动力不会传递至摆动件222，此时第二弹性件260对棘轮221释放角能量，不需要消耗较多能量，即可使得棘轮221逆向转动，同时动力输出杆250向外伸出，实现逆向动力传输。具体地，在第一伞齿轮241与第四伞齿轮270相啮合时，柱状体271转动，拉绳280将牵引第一弹性件224抬起，此时棘爪223松开，第二弹性件260释放其所蓄积的动力，实现棘轮221快速反向转动，将动力输出杆250推出，从而把动力传输给支撑部件100，让支撑部件100快速展开。

该自锁动力部件200既能实现顺时针或逆时针方向的动力输出又能在其中一个方向上实现自锁。

请参阅图18至图20，本发明第二实施例提供的自适应座椅装置，与第一实施例提供的自适应座椅装置大致相同，与第一实施例不同的是：自锁动力部件的结构不同。具体地，自锁动力部件300包括具有一滑轨的安装座(图未示)、安装于安装座上且具有一转动输出轴311的转动驱动件310、安装于安装座上的丝杠螺母传动机构320，丝杠螺母传动机构320包括滑动安装于滑轨上的滑块321及沿滑轨的长度方向延伸且与滑块321螺纹连接配合的丝杠322，丝杠322具有靠近转动驱动件310的第七端322a及相对于第七端322a的第八端322b；自锁动力部件300还包括用于将转动驱动件310的输出动力传递至丝杠322上的联轴器330，联轴器330包括第一连接件331及可分离地连接于第一连接件331上的第二连接件332，第一连接件331安装于转动输出轴311上且与该转动输出轴311同步转动，第二连接件332安装于丝杠322的第七端322a处且与该丝杠322同步转动；自锁动力部件300还包括枢接于丝杠322的第八端322b处的传动件340、用于将传动件340支承在丝杠322的第八端322b处的单向轴承350及枢接在传动件340上的动力输出杆360，传动件340与动力输出杆360之间的枢接轴线及丝杠322的轴线相平行。

当联轴器330的第一连接件331与第二连接件332相连接时，转动输出件的输出动力可通过联轴器330传递至丝杠322上，丝杠322带动滑动安装于安装座上的滑块321移动，此时单向轴承350处于锁死状态，即丝杠322与传动件340同步转动，枢接于传动件340上的动力输出杆360往回收缩，实现动力传输与自锁。当第一连接件331与第二连接件332相分离时，转动输出件的输出动力不传递至丝杠322，此时单向轴承350处于逆向自由转动状态，在重力作用下，滑块321逆向移动，带动丝杠322逆向转动，同时动力输出杆360向外伸出，实现逆向动力传输。该自锁动力部件300既能实现顺时针或逆时针方向的动力输出又能在其中一个方向上实现自锁。

具体地，在第一连接件331与第二连接件332处设置有用于使第一连接件331与第二连接件332连接或分离的驱动件(图未示)，驱动件可让第一连接件331或第二连接件332沿轴向连接或分离。

进一步地，丝杠螺母传动机构320为滚珠丝杠螺母机构。滚珠丝杠螺母机构具有摩擦阻力矩小、传动效率高、精度高的优点。可以理解地，丝杠螺母传动机构还可以为滑动丝杠螺母传动机构。

进一步地，第一连接件331包括套设在转动输出轴311上的第一筒状体3311及沿周向分布在第一筒状体3311上且沿该第一筒状体3311的轴向延伸的若干第一凸齿3312；第二连接件332包括套设在丝杠322的第七端322a处的第二筒状体3321及沿周向分布在第二筒状体3321上且沿该第二筒状体3321的轴向延伸的若干第二凸齿3322；第一凸齿3312的数量与第二凸齿3322的数量相等，转动驱动件310的输出动力于第一凸齿3312与第二凸齿3322相咬合时传递至丝杠322上。该配置容易加工与装配，而且容易实现第一连接件331与第二连接件332的连接或分离。

进一步地，第一连接件331还包括于第一筒状体3311的一端上沿径向朝外延伸的第一凸缘3313，第一凸齿3312均设置在第一凸缘3313上；第二连接件332还包括于第二筒状体3321的一端上沿径向朝外延伸的第二凸缘3323，第二凸齿3322均设置在第二凸缘3323上。该配置容易加工。

进一步地，第一筒状体3311与转动输出轴311之间通过键连接；第二筒状体3321与丝杠322之间通过键连接。该配置容易装配。

进一步地，传动件340呈圆盘状，丝杠322枢接于传动件340的中心处，动力输出杆360枢接于传动件340的偏心处。该结构容易加工与装配。

进一步地，转动驱动件310设置在滑块321的上方。在本实施例中，当联轴器330的第一连接件331与第二连接件332相连接时，转动输出件的输出动力可通过联轴器330传递至丝杠322上，丝杠322带动滑动安装于安装座上的滑块321向上移动，此时单向轴承350处于锁死状态，即丝杠322与传动件340同步转动，枢接于传动件340上的动力输出杆360往回收缩，实现动力传输与自锁。当第一连接件331与第二连接件332相分离时，转动输出件输出动力不传递至丝杠322，此时单向轴承350处于逆向自由转动状态，在重力作用下，滑块321向下移动，带动丝杠322逆向转动，动力输出杆360向外伸出，实现逆向动力传输。可以理解地，转动驱动件310还可以设置在滑块321的下方。

进一步地，转动驱动件310为具有减速器的电机。该配置便于调速。

进一步地，安装座具有一内腔及与内腔相连通的开口，转动驱动件310、丝杠螺母传动机构320、联轴器330、传动件340、单向轴承350均位于内腔中，动力输出杆360穿设于开口。该配置结构紧凑，还能对各个零部件进行保护。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支撑部件，其包括第一导轨，所述第一导轨具有相对设置的第一端与第二端，

其特征在于：所述支撑部件还包括：

滑动安装于所述第一导轨上的第一滑块；

第二导轨，所述第二导轨具有相对设置的第三端与第四端，所述第一导轨的第二端与所述第二导轨的第三端枢接；

滑动安装于所述第二导轨上的第二滑块；

第一推动杆，所述第一推动杆的相对两端分别与所述第一滑块和所述第二导轨枢接，所述第一推动杆与所述第二导轨之间的枢接轴线位于所述第二导轨的第三端与第四端之间的位置上；

第二推动杆，所述第二推动杆的相对两端分别与所述第一导轨和所述第二滑块枢接，所述第二推动杆与所述第一导轨之间的枢接轴线位于所述第一导轨的第一端与第二端之间的位置上；

支撑件，所述支撑件具有相对设置的第五端与第六端，所述第二导轨的所述第四端与所述支撑件枢接，所述第二导轨的所述第四端与所述支撑件之间的枢接轴线位于所述支撑件的第五端与第六端之间的位置上；

第三推动杆，所述第三推动杆的相对两端分别与所述第二滑块和所述支撑件的第五端枢接；

所述第一导轨与所述第二导轨之间的枢接轴线、所述第二导轨与所述支撑件之间的枢接轴线、所述第一推动杆与所述第二导轨之间的枢接轴线、所述第二推动杆与所述第一导轨之间的枢接轴线及所述第三推动杆与所述支撑件之间的枢接轴线相互平行。

2.如权利要求1所述的支撑部件，其特征在于：还包括枢接于所述支撑件的第六端上的底座，所述底座与所述支撑件的第六端之间的枢接轴线及所述第二导轨与所述支撑件之间的枢接轴线相平行。

3.如权利要求1或2所述的支撑部件，其特征在于：所述第二导轨包括具有第二滑槽的第二延伸体及于所述第二延伸体的一端上侧向延伸形成的第二支撑臂，所述第二滑块滑动设置于所述第二滑槽内，所述第二支撑臂的远离于所述第二延伸体的一端形成所述第三端，所述第二延伸体的远离于所述第二支撑臂的一端形成所述第四端；在垂直于所述第二延伸体的轴线方向上，所述第一导轨及所述第二导轨之间的枢接轴线与所述第二延伸体的轴线相错开，所述第一推动杆及所述第二导轨之间的枢接轴线与所述第二延伸体的轴线相错开。

4.如权利要求1或2所述的支撑部件，其特征在于：所述支撑件包括第三延伸体及于所述第三延伸体的一端上侧向延伸形成的第三支撑臂，所述第三支撑臂的远离于所述第三延伸体的一端形成所述第五端，所述第三延伸体的远离于所述第三支撑臂的一端形成所述第六端；在垂直于所述第三延伸体的轴线方向上，第三导轨及所述支撑件之间的枢接轴线与所述第三延伸体的轴线相错开，所述第三推动杆及所述支撑件之间的枢接轴线与所述第三延伸体的轴线相错开。

5.一种自适应座椅装置，其特征在于：包括座位板、设置于所述座位板上的自锁动力部件及如权利要求1至4任一项所述的支撑部件，所述自锁动力部件包括安装座及设置于所述安装座上且可输出直线位移的动力输出杆，所述第一导轨的第一端枢接于所述安装座上，所述动力输出杆连接于所述第一滑块上。

6.如权利要求5所述的自适应座椅装置，其特征在于：还包括安装于所述座位板上且用于驱动所述自锁动力部件绕所述座位板的长度方向摆动的摆动部件。

7.如权利要求6所述的自适应座椅装置，其特征在于：还包括用于检测人体膝关节和髋关节的角度信息的角度传感器及与所述角度传感器电连接的处理器，所述处理器于所述角度传感器检测出人体坐下时向所述摆动部件发出用于使所述自锁动力部件向下摆动的下摆指令并向所述自锁动力部件发出用于使所述支撑部件中的所述第一导轨、所述第二导轨与所述支撑件联动展开的展开指令，所述处理器于所述角度传感器检测出人体起立时向所述摆动部件发出用于使所述自锁动力部件向上摆动的上摆指令并向所述自锁动力部件发出用于使所述支撑部件中的所述第一导轨、所述第二导轨与所述支撑件联动折叠的折叠指令。

8.如权利要求5至7任一项所述的自适应座椅装置，其特征在于：所述自锁动力部件还包括安装于所述安装座上的棘轮机构，所述棘轮机构包括枢接于所述安装座上的棘轮、枢接于所述安装座上的摆动件、枢接于所述摆动件上的棘爪及用于使所述棘爪抵接在所述棘轮的齿面上的第一弹性件，所述摆动件与所述安装座之间的枢接轴线及所述棘轮与所述安装座之间的枢接轴线相平行；所述自锁动力部件还包括安装于所述安装座上且具有一转动输出轴的转动驱动件、用于将所述转动驱动件的输出动力传递至所述摆动件上的传动组件及用于在所述棘爪推动所述棘轮转动时对该棘轮存储角能量而在所述棘爪离开所述棘轮时对该棘轮释放角能量的第二弹性件，所述动力输出杆枢接在所述棘轮的偏心上。

9.如权利要求5至7任一项所述的自适应座椅装置，其特征在于：所述安装座具有一滑轨，所述自锁动力部件还包括安装于所述安装座上且具有一转动输出轴的转动驱动件及安装于所述安装座上的丝杠螺母传动机构，所述丝杠螺母传动机构包括滑动安装于所述滑轨上的滑块及沿所述滑轨的长度方向延伸且与所述滑块螺纹连接配合的丝杠，所述丝杠具有靠近所述转动驱动件的第七端及相对于所述第七端的第八端；所述自锁动力部件还包括用于将所述转动驱动件的输出动力传递至所述丝杠上的联轴器，所述联轴器包括第一连接件及可分离地连接于所述第一连接件上的第二连接件，所述第一连接件安装于所述转动输出轴上且与该转动输出轴同步转动，所述第二连接件安装于所述丝杠的所述第七端处且与该丝杠同步转动；所述自锁动力部件还包括枢接于所述丝杠的所述第八端处的传动件及用于将所述传动件支承在所述丝杠的所述第八端处的单向轴承，所述动力输出杆枢接在所述传动件上，所述传动件与所述动力输出杆之间的枢接轴线及所述丝杠的轴线相平行。

10.如权利要求5至7任一项所述的自适应座椅装置，其特征在于：所述自锁动力部件的数量与所述支撑部件的数量均为二，两个所述自锁动力部件分别设置在所述座位板的相对两侧上，两个所述自锁动力部件的所述动力输出杆一一对应连接在所述支撑部件的所述第一滑块上。