CN107243922A - 髋关节及穿戴式助力装置 - Google Patents
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Abstract
一种髋关节，具有：第一铰支座与第二铰支座；直线运动组件，其具有组件底座、可直线运动地保持于组件底座上的运动体及于组件底座与运动体之间发生反馈作用的反馈作用部，组件底座具有第一铰接端，第一铰接端铰接于第一铰支座；曲柄，其具有第二铰接端与第三铰接端，第二铰接端铰接于运动体，第三铰接端铰接于第二铰支座，第一铰接端与第三铰接端之间的距离为第一杆长，第二铰接端与第三铰接端之间的距离为第二杆长，第一杆长与第二杆长的杆长比不小于3；支撑端，其与第三铰接端连接，用于对用户的上部躯干承载支撑。本发明提供了一种输出力矩符合人体负重变化规律而有效减轻负荷的髋关节及穿戴式助力装置。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体地来说，是一种髋关节及穿戴式助力装置。
背景技术
随着科学技术的进步，人们在工作生活中对于辅助设备的依赖程度越来越高，以摆脱繁重的劳动压力。例如，人们经常需要搬运重物，沉重的负荷容易对搬运者的身体健康带来严重伤害，且严重制约人类的搬运能力，负载重量通常不能超过搬运者的自重。
助力装置的出现为人们带来了福音，既可避免负荷对搬运者带来的潜在损害，又可使搬运者得以搬运超过自身重量的物体，提高搬运效率。现有的助力装置多为外部设备，空间占用率高且制造成本不菲，于狭窄空间下难以应用。
近来也出现了一些穿戴式助力装置，然而由于结构所限，助力效果并不理想。特别是需要弯腰搬运时，需要通过髋部对用户的上部躯干进行支撑。由于髋部受力情况较为复杂，现有的穿戴式助力装置，尚缺乏足以提供有效支撑的髋部支撑结构。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种髋关节及穿戴式助力装置，可提供符合人体负重变化规律的有效支撑，减轻人体负荷。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种髋关节，具有：
安装于用户髋部的第一铰支座与第二铰支座；
直线运动组件，所述直线运动组件具有组件底座、可直线运动地保持于所述组件底座上的运动体及于所述组件底座与所述运动体之间发生反馈作用的反馈作用部，所述组件底座具有第一铰接端，所述第一铰接端铰接于所述第一铰支座；
曲柄，所述曲柄具有第二铰接端与第三铰接端，所述第二铰接端铰接于所述运动体，所述第三铰接端铰接于所述第二铰支座，所述第一铰接端与所述第三铰接端之间的距离为第一杆长，所述第二铰接端与所述第三铰接端之间的距离为第二杆长，所述第一杆长与所述第二杆长的杆长比不小于3；
支撑端，所述支撑端与所述第三铰接端连接，用于对用户的上部躯干承载支撑。
作为上述技术方案的改进，所述组件底座为压力缸，所述运动体为端部具有活塞的活塞杆，所述反馈作用部为充满于所述活塞与所述压力缸之间的密闭空间且可被压缩而产生压力的填充物，所述活塞杆的伸出端与所述第二铰接端铰接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反馈作用部的最大反馈力与最小反馈力之比不大于1.3。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第三铰接端与所述支撑端通过离合部连接，所述离合部用于实现所述第三铰接端与所述支撑端的保持连接而一体旋转或逐渐分离而相对旋转。
作为上述技术方案的进一步改进，所述离合部具有可相互咬合的第一离合件与第二离合件，所述第一离合件设于所述第三铰接端，所述第二离合件设于所述支撑端，所述第一离合件与所述第二离合件咬合而使所述第三铰接端与所述支撑端一体旋转，所述第一离合件与所述第二离合件逐渐分离而使所述第三铰接端与所述支撑端相对旋转。
作为上述技术方案的进一步改进，所述离合部具有滑动离合轴，所述滑动离合轴与所述第一离合件固定连接；
所述滑动离合轴可滑动地保持于所述第三铰接端，用于驱动所述第一离合件与所述第二离合件咬合或分离。
作为上述技术方案的进一步改进，所述离合部具有用于驱动所述滑动离合轴于所述第二铰支座上直线运动的离合驱动部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述髋关节还具有髋部安装部，所述髋部安装部上设有所述第一铰支座与所述第二铰支座。
一种穿戴式助力装置，具有以上所述的髋关节，并具有：
胸部支撑部，所述胸部支撑部贴合地支撑于用户的胸部，并通过第一传动杆件与所述支撑端连接；
腿部支撑部，所述腿部支撑部贴合地支撑于用户的腿部，并通过第二传动杆件与所述髋关节连接。
作为上述技术方案的改进，所述胸部支撑部具有用于佩戴于肩部的肩带，所述肩带连接所述胸部支撑部与所述髋关节。
本发明的有益效果是：
利用支撑端自上部躯干接收的负载，驱动曲柄旋转而带动与曲柄铰接的运动体沿身高方向直线运动，运动体压迫反馈作用部，使反馈作用部发生反馈作用力而对运动体施加支撑作用，并传递于上部躯干而取得力与力矩的平衡，同时组件内的杆长比范围促使支撑力矩与人体弯腰时的负载力矩同步变化，支撑作用及时而理想，有效地减轻人体负荷。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施例1提供的髋关节的整体结构示意图；
图2是本发明实施例1提供的髋关节去除部分壳体后的结构示意图；
图3是本发明实施例1提供的髋关节的爆炸结构示意图；
图4是本发明实施例1提供的髋关节的机构简图；
图5是本发明实施例2提供的髋关节的离合部处的爆炸结构示意图；
图6是本发明实施例2提供的髋关节的离合部处的第一爆炸放大示意图；
图7是本发明实施例2提供的髋关节的离合部处的第二爆炸放大示意图；
图8是本发明实施例3提供的穿戴式助力装置的结构示意图。
主要元件符号说明：
10000-穿戴式助力装置，1000-髋关节，0100-髋部安装部，0110-第一铰支座，0120-第二铰支座，0130-壳体，0140-下连接部，0150-腰带，0200-直线运动组件，0210-组件底座，0211-第一铰接端，0220-运动体，0300-曲柄，0310-第二铰接端，0320-第三铰接端，0330-第一壳，0340-第二壳，0350-卷簧，0400-支撑端，0410-上连接部，0500-离合部，0510-第一离合件，0520-第二离合件，0530-滑动离合轴，0540-离合驱动部，2000-胸部支撑部，2100-肩带，3000-第一传动杆件，4000-腿部支撑部，5000-第二传动杆件，L1-第一杆长，L2-第二杆长。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对髋关节及穿戴式助力装置进行更全面的描述。附图中给出了髋关节及穿戴式助力装置的优选实施例。但是，髋关节及穿戴式助力装置可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对髋关节及穿戴式助力装置的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在髋关节及穿戴式助力装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请结合参阅图1～3，髋关节1000具有第一铰支座0110、第二铰支座0120、直线运动组件0200与曲柄0300，用于在用户搬运重物的过程中，接收用户上部躯干所承受的重压并通过设于腿部的腿部支撑部4000及下肢传递于地面，同时提供足够的助力支撑，减轻上部躯干与髋部的负荷而保证用户的身体健康。髋关节1000各个部分的具体结构举其要者详述如下。
第一铰支座0110与第二铰支座0120安装于用户的髋部，用于为髋关节1000提供基体支撑。支座是将结构或构件连接在支承物上的装置，对其所支承的构件施加约束反力。铰支座属于支座的一种类型，其与构件通过铰链连接，构件可于铰支座上转动但不能发生沿任意方向的移动。
第一铰支座0110及第二铰支座0120可通过多种连接方式安装于髋部，优选地，髋关节1000具有髋部安装部0100，髋部安装部0100上设有第一铰支座0110与第二铰支座0120，形成整体的连接结构。在一个示范性的实施例中，用户保持直立时，第一铰支座0110于铅垂方向的位置处于第二铰支座0120下方。
其中，髋部安装部0100采用可穿戴形式，可挂设、扣设或绕设于髋部。在一个示范性的实施例中，髋部安装部0100具有壳体0130及设于壳体0130外部的固定板，固定板通过髋部软衬而与髋部连接，提供稳定舒适的穿戴效果与可靠的结构支撑。壳体0130内部设有容纳空间，用于容纳髋关节1000的各部结构。
直线运动组件0200与第一铰支座0110连接，其具有组件底座0210、可直线运动地保持于组件底座0210上的运动体0220及于组件底座0210与运动体0220之间发生反馈作用的反馈作用部。具体地，反馈作用部两端分别连接组件底座0210与运动体0220，而可于组件底座0210与运动体0220之间传递作用力。在运动体0220的直线运动中，反馈作用部随运动体0220的运动而于组件底座0210与运动体0220之间传递反馈作用力，以实现对运动体0220的反向支撑。反馈作用部可采用多种形式，包括弹性元件(如各类弹簧)、压缩气体等。
其中，组件底座0210具有第一铰接端0211，第一铰接端0211铰接于第一铰支座0110。第一铰接端0211与第一铰支座0110分设铰接轴与铰接孔，便于组件底座0210与第一铰支座0110实现连接，并提供一定程度的调整空间。在一个示范性的实施例中，运动体0220沿人体的身高方向实现直线运动。
组件底座0210与运动体0220可采用多种结构形式，如线性滑轨与线性轴承、伸缩缸、电推杆、电缸等。应当注意的是，直线运动组件0200用于输出支撑力与支撑力矩，具有反馈作用部，属于接受反馈后的被动输出。优选地，组件底座0210为压力缸，运动体0220为端部具有活塞的活塞杆，反馈作用部为充满于活塞与压力缸之间的密闭空间且可被压缩而产生压力的填充物，活塞杆的伸出端与第二铰接端0310铰接。
其中，填充物可以是惰性气体或者油气混合物，使压力缸内的压力高于大气压的几倍或者几十倍。当活塞杆受压时，活塞杆推动活塞压缩填充物，填充物的体积减小而压力增大，反作用于活塞及活塞杆，活塞杆获得反作用力并作用于连接于活塞杆端部的构件上，形成对该构件的支撑作用。由于填充物的物理特性，此种结构的直线运动组件0200具有近乎线性的弹性曲线，反馈输出平稳缓慢。
优选地，反馈作用部的最大反馈力与最小反馈力之比不大于1.3。具体地，随着填充物的压缩状态不同，反馈作用部输出不同的反馈力。反馈力的变化范围应满足最大值与最小值之比不大于1.3的限制，使反馈作用部的输出力较为理想，髋关节1000结构更为紧凑。
运动体0220上连接有用于传递动力的曲柄0300，曲柄0300两端分别与运动体0220、第二铰支座0120铰接，是一种可以实现回转运动的连架杆。曲柄0300具有第二铰接端0310与第三铰接端0320，第二铰接端0310铰接于运动体0220，第三铰接端0320铰接于第二铰支座0120。
在一个示范性的实施例中，用户保持直立时，第二铰接端0310在铅垂方向的位置处于第三铰接端0320下方。在运动体0220为活塞杆的情形下，第二铰接端0310与活塞杆的伸出端铰接。
请结合参阅图3～4，其中，第一铰接端0211与第三铰接端0320之间的距离为第一杆长L1，第二铰接端0310与第三铰接端0320之间的距离为第二杆长L2，第一杆长L1与第二杆长L2的杆长比不小于3。
具体地，第一铰接端0211与第三铰接端0320之间可通过连杆连接，亦可不设连接杆。换言之，第一杆长L1仅具有几何意义，不代表真实杆件。在实际应用中，第一杆长L1与第二杆长L2依预设值而保持定值长度，第一铰接端0211与第二铰接端0310之间的距离随运动体0220的运动而变化。
在前述杆长比范围内，直线运动组件0200的输出力矩具有正弦变化规律，并于用户弯腰角度达到90°时取得峰值，符合用户负重状态下的负载力矩的变化规律，使输出力矩与负载力矩的变化保持同步，取得最佳的助力输出与支撑效果，有效地减轻用户的身体符合，保证人体健康安全。在此，直线运动组件0200的输出力矩，主要指反馈作用部输出的反馈作用力产生的反馈力矩。犹佳地，第一杆长L1与第二杆长L2的杆长比范围为3～5，进一步贴合正弦变化曲线。
在一个优选的实施例中，运动体0220为活塞杆，其伸出端尚可设有关节轴承，关节轴承与第二铰接端0310铰接。关节轴承属于球面滑动轴承，运动时可以在任意角度旋转摆动。在运动体0220与曲柄0300发生相对运动时，关节轴承可自行调节其与第二铰接端0310的连接结构，避免发生运动阻碍而保证运动体0220及曲柄0300的运动顺畅。
曲柄0300连接有支撑端0400，支撑端0400与第三铰接端0320连接，另一端支撑于用户的上部躯干，实现对用户上部躯干的承载支撑。支撑端0400可采用多种结构，在一个示范性的实施例中，支撑端0400下端与第三铰接端0320连接而可与曲柄0300一体旋转，上端设置上连接部0410，用于与设于用户胸部的胸部支撑部2000连接，以实现胸部支撑部2000与曲柄0300之间的动力传递，并产生相应的输出力矩而实现对用户上部躯干的有效支撑。
实际应用时，用户上部躯干的负载通过胸部支撑机构传递于支撑端0400，支撑端0400驱动曲柄0300绕曲柄0300绕第三铰接端0320旋转，第二铰接端0310于曲柄0300旋转过程压迫运动体0220，运动体0220发生直线运动并通过反馈作用部而对组件底座0210施加作用力。作为反馈响应，组件底座0210通过反馈作用部对运动体0220施加反向作用而实现对运动体0220的支撑，该支撑力经曲柄0300、支撑端0400及胸部支撑机构传递于用户的上部躯干，并产生支撑力矩而克服负载力与负载力矩，实现助力支撑。
实施例2
本实施例是对实施例1的进一步优化，其区别在于髋关节1000尚具有离合部0500，实现曲柄0300与支撑端0400的离合控制。
请结合参阅图5～7，具体地，第三铰接端0320与支撑端0400通过离合部0500连接，离合部0500用于实现第三铰接端0320与支撑端0400的保持连接而一体旋转或逐渐分离而相对旋转。当第三铰接端0320与支撑端0400连接时，曲柄0300与支撑端0400一体旋转；当第三铰接端0320与支撑端0400分离时，曲柄0300与支撑端0400具有相对旋转的运动特性。
优选地，离合部0500具有可相互咬合的第一离合件0510与第二离合件0520，第一离合件0510设于第三铰接端0320，第二离合件0520设于支撑端0400，第一离合件0510与第二离合件0520咬合而使第三铰接端0320与支撑端0400一体旋转，第一离合件0510与第二离合件0520逐渐分离而使第三铰接端0320与支撑端0400相对旋转。
第一离合件0510与第二离合件0520可采用多种离合结构，如卡接、插拔等。在一个示范性的实施例中，第一离合件0510与第二离合件0520上分别设有一个或多个咬合齿，咬合齿咬合时可阻止第一离合件0510与第二离合件0520发生相对旋转。通过咬合齿的咬合，曲柄0300、第一离合件0510、第二离合件0520与支撑端0400一体连接，发生同步旋转。
一般地，第一离合件0510与第二离合件0520可相对滑动地接近或远离，而实现咬合齿的咬合或分离。优选地，离合部0500具有滑动离合轴0530，滑动离合轴0530与第一离合件0510固定连接。滑动离合轴0530可滑动地保持于第三铰接端0320，用于驱动第一离合件0510与第二离合件0520咬合或分离。
具体地，第一离合件0510可套设于滑动离合轴0530上，随滑动离合轴0530的滑动接近或远离第二离合件0520。
优选地，离合部0500具有用于驱动滑动离合轴0530于第二铰支座0120上直线运动的离合驱动部0540。具体地，离合驱动部0540可采用多种形式，如电机、电动推杆、电缸等，亦可采用手动作用方式。在一个示范性的实施例中，离合驱动部0540为设于滑动离合轴0530远离第一离合件0510的一端的推拉按钮，可供用户进行手动推拉操作，驱动离合部0500实现对曲柄0300与支撑端0400的锁定与解锁。
优选地，曲柄0300可采用多种结构，在一个示范性的实施例中，曲柄0300可由第一壳0330与第二壳0340拼接而成。第一壳0330与第二壳0340由同一贯通孔贯穿，以供滑动离合轴0530滑动地保持于其上。
优选地，曲柄0300还具有卷簧0350，用于实现曲柄0300与支撑端0400之间的复位。在一个示范性的实施例中，卷簧0350的外圈卡设于第二壳0340的容纳孔内，卷簧0350的内圈开设于支撑端0400上。当曲柄0300与支撑端0400发生相对旋转时，卷簧0350受压蓄能而提供复位能量。
优选地，髋关节1000还具有用于连接腿部支撑部4000的下连接部0140。具体地，下连接部0140设于壳体0130上，用于实现髋关节1000与腿部支撑部4000之间的连接与传动，保证传动可靠平稳。
实施例3
本实施例在实施例1或2的基础上介绍一种穿戴式助力装置10000，用于解决用户搬运重物的助力问题，特别是弯腰搬运的负重问题。
请结合参阅图1与图8，穿戴式助力装置10000具有胸部支撑部2000、以上所述的髋关节1000及腿部支撑部4000。其中，胸部支撑部2000贴合地支撑于用户的胸部，并通过第一传动杆件3000与支撑端0400连接；腿部支撑部4000贴合地支撑于用户的腿部，并通过第二传动杆件5000与髋关节1000连接。在一个示范性的实施例中，髋关节1000为两个，分设于人体左右两侧的髋部上。
具体地，第一传动杆件3000上端连接于胸部支撑部2000，下端固定于髋关节1000的支撑端0400的上连接部0410上。第一传动杆件3000可于胸部支撑部2000与支撑端0400之间传递动力，而使用户上部躯干的负荷传递于髋关节1000，使髋关节1000反馈提供支撑力与支撑力矩。第一传动杆件3000可以是各类杆件，在一个示范性的实施例中，第一传动杆件3000为弹性杆。与刚性杆相反，弹性杆具有一定的弯曲形变能力，提供较佳的体型适应性与调整能力。
第二传动杆件5000可于髋关节1000与腿部支撑部4000之间传递动力，而实现下肢对髋部及上部躯干的有效支撑。第二传动杆件5000可以是各类杆件，在一个示范性的实施例中，第二传动杆件5000为刚性杆，具有较佳的结构强度与抗变形能力。第二传动杆件5000上端固定于髋关节1000的下连接部0140，下端连接腿部支撑部4000而实现连接。
优选地，穿戴式助力装置10000尚具有肩带2100。肩带2100佩戴于用户的肩部，并连接胸部支撑部2000与髋关节1000。进一步，髋部安装部0100尚可具有腰带0150，腰带0150可贴合缠绕于用户的髋部，便于用户进行贴合调整。肩带2100连接胸部支撑部2000与髋部安装部0100，髋部安装部0100为板件并设有腰带0150。于此，穿戴式助力装置10000连接用户的肩部、胸部、髋部与腿部，取得身体各部分的较佳受力。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种髋关节，其特征在于，具有：
安装于用户髋部的第一铰支座与第二铰支座；
直线运动组件，所述直线运动组件具有组件底座、可直线运动地保持于所述组件底座上的运动体及于所述组件底座与所述运动体之间发生反馈作用的反馈作用部，所述组件底座具有第一铰接端，所述第一铰接端铰接于所述第一铰支座；
曲柄，所述曲柄具有第二铰接端与第三铰接端，所述第二铰接端铰接于所述运动体，所述第三铰接端铰接于所述第二铰支座，所述第一铰接端与所述第三铰接端之间的距离为第一杆长，所述第二铰接端与所述第三铰接端之间的距离为第二杆长，所述第一杆长与所述第二杆长的杆长比不小于3；
支撑端，所述支撑端与所述第三铰接端连接，用于对所述用户的上部躯干承载支撑。
2.根据权利要求1所述的髋关节，其特征在于，所述组件底座为压力缸，所述运动体为端部具有活塞的活塞杆，所述反馈作用部为充满于所述活塞与所述压力缸之间的密闭空间且可被压缩而产生压力的填充物，所述活塞杆的伸出端与所述第二铰接端铰接。
3.根据权利要求2所述的髋关节，其特征在于，所述反馈作用部的最大反馈力与最小反馈力之比不大于1.3。
4.根据权利要求1所述的髋关节，其特征在于，所述支撑端铰接于所述第二铰支座，所述第三铰接端与所述支撑端通过离合部连接，所述离合部用于实现所述第三铰接端与所述支撑端的保持连接而一体旋转或逐渐分离而相对旋转。
5.根据权利要求4所述的髋关节，其特征在于，所述离合部具有可相互咬合的第一离合件与第二离合件，所述第一离合件设于所述第三铰接端，所述第二离合件设于所述支撑端，所述第一离合件与所述第二离合件咬合而使所述第三铰接端与所述支撑端一体旋转，所述第一离合件与所述第二离合件逐渐分离而使所述第三铰接端与所述支撑端相对旋转。
6.根据权利要求5所述的髋关节，其特征在于，所述离合部具有滑动离合轴，所述滑动离合轴与所述第一离合件固定连接；所述滑动离合轴可滑动地保持于所述第三铰接端，用于驱动所述第一离合件与所述第二离合件咬合或分离。
7.根据权利要求6所述的髋关节，其特征在于，所述离合部具有用于驱动所述滑动离合轴于所述第二铰支座上直线运动的离合驱动部。
8.根据权利要求1所述的髋关节，其特征在于，所述髋关节还具有髋部安装部，所述髋部安装部上设有所述第一铰支座与所述第二铰支座。
9.一种穿戴式助力装置，其特征在于，具有权利要求1-8任一项所述的髋关节，并具有：
胸部支撑部，所述胸部支撑部贴合地支撑于用户的胸部，并通过第一传动杆件与所述支撑端连接；
腿部支撑部，所述腿部支撑部贴合地支撑于用户的腿部，并通过第二传动杆件与所述髋关节连接。
10.根据权利要求9所述的穿戴式助力装置，其特征在于，所述胸部支撑部具有用于佩戴于肩部的肩带，所述肩带连接所述胸部支撑部与所述髋关节。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112388610A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-02-23 | 郑州第四极机电科技有限公司 | 无动力外骨骼负重装置 |
| CN117506872A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-02-06 | 北京铁甲钢拳科技有限公司 | 一种关节助力结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160128890A1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Unlimited Tomorrow, Inc. | Low Profile Exoskeleton |
| CN105856190A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-08-17 | 西南交通大学 | 一种可穿戴搬运助力装置 |
| WO2016148566A1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | Laevo B.V. | Wearable support structure for at least partly relieving a human body during leaning or bending over |
| CN206085037U (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-12 | 山东科技大学 | 一种可穿戴式负重外骨骼 |
| CN206953036U (zh) * | 2017-07-19 | 2018-02-02 | 深圳龙海特机器人科技有限公司 | 髋关节及穿戴式助力装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101186540B1 (ko) * | 2011-03-14 | 2012-10-08 | 현대로템 주식회사 | 착용식 외골격로봇용 고관절 구조체 |
| KR101573858B1 (ko) * | 2015-05-15 | 2015-12-02 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 고관절 장치 및 이를 포함하는 착용형 로봇 |
| CN105835041B (zh) * | 2016-05-23 | 2018-07-13 | 深圳先进技术研究院 | 一种外骨骼机器人髋关节、外骨骼机器人及其控制方法 |
| CN106181969B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-07-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于下肢助力外骨骼机器人上的被动平衡髋关节 |
-
2017
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- 2017-08-04 WO PCT/CN2017/096105 patent/WO2019014980A1/zh active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160128890A1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Unlimited Tomorrow, Inc. | Low Profile Exoskeleton |
| WO2016148566A1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | Laevo B.V. | Wearable support structure for at least partly relieving a human body during leaning or bending over |
| CN105856190A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-08-17 | 西南交通大学 | 一种可穿戴搬运助力装置 |
| CN206085037U (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-12 | 山东科技大学 | 一种可穿戴式负重外骨骼 |
| CN206953036U (zh) * | 2017-07-19 | 2018-02-02 | 深圳龙海特机器人科技有限公司 | 髋关节及穿戴式助力装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112388610A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-02-23 | 郑州第四极机电科技有限公司 | 无动力外骨骼负重装置 |
| CN112388610B (zh) * | 2020-10-14 | 2023-12-01 | 郑州第四极机电科技有限公司 | 无动力外骨骼负重装置 |
| CN117506872A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-02-06 | 北京铁甲钢拳科技有限公司 | 一种关节助力结构 |
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