CN108041725A - 一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带 - Google Patents

一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，包括腰带本体、跌落防护机构以及腰背支撑机构，腰带本体纵向折叠设置并通过设置于腰带本体上的第一魔术贴相互连接，腰带本体两端通过插扣相互连接；腰带本体上设置有子母扣、控制器、锂电池、常闭式电磁阀以及高压气瓶；跌落防护机构包括若干支撑层、纵向气囊以及横向气囊，支撑层上端通过子母扣与腰带本体相互连接；腰背支撑机构包括柔性支撑板、固定束带、支撑杆、支撑杆调节机构、连接板。本发明所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其结构合理，具有使用方便、重量小、智能化程度高、安全可靠等优点，有效解决了用户在跌倒过程中增强平衡以及提高安全防护的问题。

Description

一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带
技术领域
本发明涉及可穿戴腰部防护装置领域，尤其是涉及一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带。
背景技术
在常见的智能可穿戴设备中，其技术方向往往是偏向于运动监测、身体指标检测以及提醒功能，如常见的计步、心率检测、来电提醒等，功能上往往更趋向于年轻的健康人群。近年来随着我国老年人比例不断加大，独自在家的老人、小孩往往处于无人照管的状态，尤其是身体患有疾病虚弱导致平衡感减弱或丧失的机能缺失患者，这些人群在日常生活中特别是外出行走时极易发生跌倒，因为本身身体素质较差，跌倒过程中容易对身体造成损伤，而目前市面上却没有能够为这类人群在跌倒过程中提供平衡增强和保护措施的智能装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其结构合理，具有使用方便、重量小、智能化程度高、安全可靠等优点，有效解决了用户在跌倒过程中增强平衡以及提高安全防护的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，包括腰带本体、跌落防护机构以及腰背支撑机构，所述的腰带本体纵向折叠设置并通过设置于腰带本体上的第一魔术贴相互连接，腰带本体两端通过插扣相互连接；所述的腰带本体纵向折叠后朝内的一面上设置有子母扣、控制器、锂电池、常闭式电磁阀以及与电磁阀相互连接的高压气瓶；
所述的跌落防护机构包括若干支撑层、纵向气囊以及横向气囊，所述的支撑层上端通过子母扣与腰带本体相互连接；所述的纵向气囊、横向气囊相互连通，且分别对称设置在支撑层的两面；
所述的横向气囊通过输气管相互连接并与电磁阀相互连接；所述的横向气囊上连接设置有泄压阀，泄压阀包括壳体以及设置于壳体内腔中的多孔材料；所述的纵向气囊内腔设置有若干S形分隔层；
所述的腰背支撑机构包括柔性支撑板、设置于柔性支撑板上的固定束带、均匀设置于柔性支撑板内的支撑杆、支撑杆调节机构、固定连接柔性支撑板和腰带本体的连接板；
所述的支撑杆由若干具有凸字形结构的骨节组成，骨节靠近柔性支撑板的一端设有连接孔并由铰轴穿过连接孔将骨节依次连接；骨节远离柔性支撑板的一端设有凹槽，凹槽内设有弹簧，弹簧两端分别通过钢丝与支撑杆两端相互连接，骨节之间设置有弹性垫料；所述固定束带的两端分别通过第二魔术贴与腰带本体相互连接。
进一步地，所述的支撑杆调节机构包括与连接板相互固定连接的凸台、与凸台相互螺纹连接的中空螺丝，中空螺丝侧面上开设有用于卡接钢丝的L形通槽。
进一步地，所述的壳体两端设有通孔，横向气囊与其中一端的通孔相互连接，壳体内腔中设置的多孔材料是设置于壳体内腔中段的柔性多孔材料。
进一步地，所述的跌落防护机构S形折叠设置于纵向折叠后的腰带本体内腔。
进一步地，所述的插扣包括第一部分、第二部分，在第二部分内设有用于控制电源开关的按压式开关，第一部分上设置一根套设有弹簧的推杆，并在推杆上套设用于启动按压式开关的套筒,套筒是与弹簧抵接。
进一步地，所述的弹性垫料由软质的橡胶、硅胶或者气囊制成，并至少与其一侧的骨节相互连接。
进一步地，所述的腰带本体内设置有碳纤维发热层。
进一步地，所述的控制器上集成运动传感器组、无线通信设备，并分别与锂电池、按压式开关、碳纤维发热层电性连接。
本发明的有益效果是：一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，作为智能可穿戴的安全保护腰带，本发明包括腰带本体、跌落防护机构以及腰背支撑机构，利用传感器技术检测使用者的身体姿态，当检测到使用者倒地时弹出气囊保护使用者，且气囊安装、更换、维护方便，即使在没有发生跌倒的情况下也可以为使用者的腰背部提供支撑助力，缓解其腰背部的疲劳；其结构合理，具有使用方便、重量小、智能化程度高、安全可靠等优点，有效解决了用户在跌倒过程中增强平衡以及提高安全防护的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的整体结构展开示意图；
图2是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的腰带本体和腰背支撑机构正面连接结构示意图；
图3是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的腰带本体和腰背支撑机构背面连接结构示意图；
图4是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的腰带本体与跌落防护机构的安装连接结构示意图；
图5是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的腰带本体横向剖面结构示意图；
图6是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的支撑杆调节机构结构示意图；
图7是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的插扣结构示意图；
图8是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的支撑杆侧面结构示意图；
图9是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的支撑杆背面结构示意图；
图10是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的跌落防护机构结构示意图；
图11是本发明所述一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带的泄压阀结构示意图。
附图中标记分述如下：1、腰带本体，11、第二魔术贴，111、第一魔术贴，12、插扣，121、第一部分，1211、套筒，1212、推杆，122、第二部分，1221、按压式开关，14、子母扣，15、控制器，16、锂电池，17、电磁阀，18、高压气瓶，19、碳纤维发热层，2、跌落防护机构，21、支撑层，22、纵向气囊，221、S形分隔层，23、横向气囊，231、泄压阀，2311、壳体，2312、多孔材料，2313、通孔，232、输气管，3、腰背支撑机构，30、柔性支撑板，31、固定束带，32、支撑杆，321、骨节，322、弹性垫料，323、连接孔，324、铰轴，325、钢丝，326、弹簧，33、支撑杆调节机构，331、凸台，332、中空螺丝，333、L形通槽，34、连接板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，包括腰带本体1、跌落防护机构2以及腰背支撑机构3。
所述的腰带本体1纵向折叠设置并通过设置于腰带本体1上的第一魔术贴111相互连接，在一种可能的实施例中，折叠后的腰带本体1也可以不使用魔术贴作为连接手段，而采用其他连接手段达到将折叠后的开口暂时性的封闭起来即可。腰带本体1两端通过插扣12等连接手段相互连接形成环形固定在使用者身上，在另一种可能的实施例中，腰带本体1还可通过其他连接方式比如卡环、与衣服连接的束带等方式固定，凡是能将腰带本体1表面固定在使用者腰上即可。
如图2所示，所述的腰带本体1纵向折叠后朝内的一面上设置有子母扣14、控制器15、锂电池16、常闭式电磁阀17以及与电磁阀17相互连接的高压气瓶18；
为了使这些装置在使用者佩戴过程中不影响使用者的正常生活，它们的设置位置应尽可能的设置在腰带本体1上人体两侧以及靠前方方向所对应的位置。
如图1、图10、图11所示，所述的跌落防护机构2包括若干支撑层21、纵向气囊22以及横向气囊23，所述的支撑层21上端通过子母扣14与腰带本体1相互连接，安装、更换、维护都很方便；所述的纵向气囊22、横向气囊23相互连通，且分别对称设置在支撑层21的两面；一个支撑层21上设置若干纵向气囊22和横向气囊23；
所述的横向气囊23通过输气管232相互连接并最终与电磁阀17相互连接；所述的横向气囊23上还连接设置有泄压阀231用于使用者落地后泄压缓冲落地的冲击力，要设置泄压阀231的原因是在吸收落地冲击力时气囊内空间压缩变小，气压升高，当气压过高时气囊将变硬而失去缓冲的能力。
所述的泄压阀231包括壳体2311以及设置于壳体2311内腔中的多孔材料2312；所述的纵向气囊22内腔设置有若干S形分隔层221；多孔材料2312和S形分隔层221用于限制气体泄去的速度，确保纵向气囊22和横向气囊23内的气体不会过快的泄完。
如图1、图3所示，所述的腰背支撑机构3包括柔性支撑板30、设置于柔性支撑板30上的固定束带31、均匀设置于柔性支撑板30内的支撑杆32、支撑杆调节机构33、固定连接柔性支撑板30和腰带本体1的连接板34；
如图8、图9所示，所述的支撑杆32由若干具有凸字形结构的骨节321组成，骨节321靠近柔性支撑板30的一端设有连接孔323并由铰轴324穿过连接孔323将骨节321依次连接构成支撑主体；
骨节321远离柔性支撑板30的一端设有凹槽，凹槽内设有弹簧326，弹簧326两端分别通过钢丝325与支撑杆32两端相互连接，使用者弯腰时骨节321向使用者前方弯曲，弹簧326与钢丝325的作用在于当使用者直起腰时将向前弯曲的骨节321向后拉动复位并为使用者直起腰提供一定的助力；
骨节321之间设置有弹性垫料322；所述固定束带31的两端分别通过第二魔术贴11与腰带本体1相互连接，弹性垫料322用于使用者背部向后靠时为骨节321之间提供一定的弹性，避免损伤脊椎，提高舒适性。
在如图6所示的一种实施例中，所述的支撑杆调节机构33包括与连接板34相互固定连接的凸台331、与凸台331相互螺纹连接的中空螺丝332，中空螺丝332侧面上开设有用于卡接钢丝325的L形通槽333，通过旋转中空螺丝332调节钢丝325的松紧，进而调整骨节321复位的力度、速度。
在如图11所示的一种实施例中，所述的壳体2311两端设有通孔2313，横向气囊23与其中一端的通孔2313相互连接，壳体2311内腔中设置的多孔材料2312是设置于壳体2311内腔中段的柔性多孔材料，当空气经过柔性多孔材料2312时适当减少空气的泄漏速度。
在如图4所示的一种实施例中，所述的跌落防护机构2成S形折叠设置于纵向折叠后的腰带本体1内腔，防止日常佩戴时被戳破，当跌落防护机构2重启后挤开第一魔术贴111并快速膨大包裹使用者的腰部、臀部以及小部分小腹和大腿。
在如图7所示的一种实施例中，所述的插扣12包括第一部分121、第二部分122，在第二部分122内设有用于控制电源开关的按压式开关1221，第一部分121上设置一根套设有弹簧的推杆1212，并在推杆1212上套设用于启动按压式开关1221的套筒1211,套筒1211是与弹簧抵接，当第一部分121、第二部分122扣合时按压式开关1221被启动，本发明接通电路开始工作，反之则停止工作，而第一部分121、第二部分122是否扣合恰巧对应本发明使用状态和收纳状态。
在一种实施例中，所述的弹性垫料322由软质的橡胶、硅胶或者气囊制成，并至少与其一侧的骨节321相互连接。
在如图5所示的一种实施例中，所述的腰带本体1内设置有碳纤维发热层19，天气寒冷时可对使用者腰腹部加热保温。
所述的控制器15上集成运动传感器组、无线通信设备，并分别与锂电池16、按压式开关1221、碳纤维发热层19电性连接。
本发明所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其结构合理，作为智能可穿戴的安全保护腰带，本发明包括腰带本体、跌落防护机构以及腰背支撑机构，利用传感器技术检测使用者的身体姿态，当检测到使用者倒地时弹出气囊保护使用者，且气囊安装、更换、维护方便，即使在没有发生跌倒的情况下也可以为使用者的腰背部提供支撑助力，缓解其腰背部的疲劳；其结构合理，具有使用方便、重量小、智能化程度高、安全可靠等优点，有效解决了用户在跌倒过程中增强平衡以及提高安全防护的问题。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：包括腰带本体(1)、跌落防护机构(2)以及腰背支撑机构(3)，所述的腰带本体(1)纵向折叠设置并通过设置于腰带本体(1)上的第一魔术贴(111)相互连接，腰带本体(1)两端通过插扣(12)相互连接；所述的腰带本体(1)纵向折叠后朝内的一面上设置有子母扣(14)、控制器(15)、锂电池(16)、常闭式电磁阀(17)以及与电磁阀(17)相互连接的高压气瓶(18)；
所述的跌落防护机构(2)包括若干支撑层(21)、纵向气囊(22)以及横向气囊(23)，所述的支撑层(21)上端通过子母扣(14)与腰带本体(1)相互连接；所述的纵向气囊(22)、横向气囊(23)相互连通，且分别对称设置在支撑层(21)的两面；
所述的横向气囊(23)通过输气管(232)相互连接并与电磁阀(17)相互连接；所述的横向气囊(23)上连接设置有泄压阀(231)，泄压阀(231)包括壳体(2311)以及设置于壳体(2311)内腔中的多孔材料(2312)；所述的纵向气囊(22)内腔设置有若干S形分隔层(221)；
所述的腰背支撑机构(3)包括柔性支撑板(30)、设置于柔性支撑板(30)上的固定束带(31)、均匀设置于柔性支撑板(30)内的支撑杆(32)、支撑杆调节机构(33)、固定连接柔性支撑板(30)和腰带本体(1)的连接板(34)；
所述的支撑杆(32)由若干具有凸字形结构的骨节(321)组成，骨节(321)靠近柔性支撑板(30)的一端设有连接孔(323)并由铰轴(324)穿过连接孔(323)将骨节(321)依次连接；骨节(321)远离柔性支撑板(30)的一端设有凹槽，凹槽内设有弹簧(326)，弹簧(326)两端分别通过钢丝(325)与支撑杆(32)两端相互连接，骨节(321)之间设置有弹性垫料(322)；所述固定束带(31)的两端分别通过第二魔术贴(11)与腰带本体(1)相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的支撑杆调节机构(33)包括与连接板(34)相互固定连接的凸台(331)、与凸台(331)相互螺纹连接的中空螺丝(332)，中空螺丝(332)侧面上开设有用于卡接钢丝(325)的L形通槽(333)。
3.根据权利要求1所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的壳体(2311)两端设有通孔(2313)，横向气囊(23)与其中一端的通孔(2313)相互连接，壳体(2311)内腔中设置的多孔材料(2312)是设置于壳体(2311)内腔中段的柔性多孔材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的跌落防护机构(2)S形折叠设置于纵向折叠后的腰带本体(1)内腔。
5.根据权利要求1所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的插扣(12)包括第一部分(121)、第二部分(122)，在第二部分(122)内设有用于控制电源开关的按压式开关(1221)，第一部分上设置一根套设有弹簧的推杆(1212)，并在推杆(1212)上套设用于启动按压式开关(1221)的套筒(1211),套筒(1211)是与弹簧抵接。
6.根据权利要求1所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的弹性垫料(322)由软质的橡胶、硅胶或者气囊制成，并至少与其一侧的骨节(321)相互连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的腰带本体(1)内设置有碳纤维发热层(19)。
8.根据权利要求1或4或6所述的一种具有气动人工肌肉的平衡增强智能防护腰带，其特征在于：所述的控制器(15)上集成运动传感器组、无线通信设备，并分别与锂电池(16)、按压式开关(1221)、碳纤维发热层(19)电性连接。
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