CN109330256A - 一种位姿可调式外骨骼座椅 - Google Patents

Abstract

本发明属于外骨骼相关技术领域，其公开了位姿可调式外骨骼座椅，所述座椅包括所述座椅包括大腿结构组件、小腿结构组件及坐姿支撑组件，所述坐姿支撑组件的两端分别连接于所述大腿结构组件及所述小腿结构组件，所述大腿结构组件与所述小腿结构组件之间形成转动连接；所述大腿结构组件通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，所述小腿结构组件也通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节；所述坐姿支撑组件包括锁紧状态及活动状态两个工作状态，其位于活动状态时，所述坐姿支撑组件通过滑动来改变所述座椅的位姿，所述坐姿支撑组件是由所述大腿结构组件或/及所述小腿结构组件驱动的。本发明适应性较强，灵活性较高，结构简单。

Description

一种位姿可调式外骨骼座椅

技术领域

本发明属于外骨骼相关技术领域，更具体地，涉及一种位姿可调式外骨骼座椅。

背景技术

现阶段，不少行业的员工很多时候都需要在站立、弯腰、曲膝等情况下进行工作，但其工作条件与环境并不允许放置椅子，长时间工作往往会造成腰背和腿部疲劳与不适，而在身体疲劳不适的情况下工作存在一定的安全隐患，并且长期如此还可能引发职业病。其中，外骨骼座椅的出现可以改善人体工学工作环境，让工人保持正确的姿势进行工作，同时也预防了职业病及避免出现一些安全问题。

目前，本领域相关技术人员已经做了一些研究，如专利CN201710709306公开了一种缸撑式外骨骼座椅，其采用气弹簧作为坐姿时的支撑结构，使其能够在多种坐姿高度提供支撑力，但由于气弹簧在开关阀打开时受力运动不受力恢复极限位置的原理特性。此外骨骼座椅穿戴后在人的行走过程中存在一定的阻力，影响人的正常行走。相应地，本领域存在着发展一种适用性较强的位姿可调式外骨骼座椅的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种位姿可调式外骨骼座椅，其基于现有外骨骼座椅的工作特点，通过对人体工程学原理的研究对坐姿支撑结构进行了设计，使得坐姿支撑结构可以适用于不同的体型，且穿戴后不影响正常行走，能够在多种坐姿下提供支撑，符合人机工程学原理。

为实现上述目的，本发明提供了一种位姿可调式外骨骼座椅，所述座椅包括大腿结构组件、小腿结构组件及坐姿支撑组件，所述坐姿支撑组件的两端分别连接于所述大腿结构组件及所述小腿结构组件，所述大腿结构组件与所述小腿结构组件之间形成转动连接；

所述大腿结构组件通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，所述小腿结构组件也通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，由此实现所述座椅的高度调节以适应不同身高的使用者；所述坐姿支撑组件包括锁紧状态及活动状态两个工作状态，其位于活动状态时，所述坐姿支撑组件通过滑动来改变所述座椅的位姿，以实现所述座椅的位姿高度的调节，所述坐姿支撑组件是由所述大腿结构组件或/及所述小腿结构组件驱动的。

进一步地，所述大腿结构组件包括大腿调节杆、大腿杆、第一快拆夹及大腿膝关节连接头，所述大腿调节杆的一端安装于所述大腿杆的一端内，所述第一快拆夹设置在所述大腿杆上，其通过转动来夹紧或者松开所述大腿杆与所述大腿调节杆；所述大腿膝关节连接头连接于所述大腿杆的另一端，且其连接于所述小腿结构组件。

进一步地，所述第一快拆夹松开所述大腿调节杆及所述大腿杆时，所述大腿调节杆与所述大腿杆之间通过沿所述大腿结构组件的长度方向的相对滑动来调节所述大腿结构组件的长度。

进一步地，所述小腿结构组件包括膝关节轴组件、小腿膝关节连接头、小腿杆、第二快拆夹、小腿调节杆及脚垫，所述小腿膝关节连接头及所述大腿膝关节连接头通过所述膝关节轴组件形成转动连接，所述小腿膝关节连接头连接于所述小腿杆的一端，所述小腿调节杆的一端设置于所述小腿杆的另一端内，所述脚垫连接于所述小腿调节杆的另一端；所述第二快拆夹设置在所述小腿杆上，其通过转动将所述小腿杆及所述小腿调节杆夹紧或者松开。

进一步地，所述第二快拆夹松开所述小腿杆及所述小腿调节杆时，所述小腿调节杆与所述小腿杆之间通过沿所述小腿结构组件的长度方向的相对滑动来调节所述小腿结构组件的长度。

进一步地，所述坐姿支撑组件连接所述大腿杆及所述小腿杆。

进一步地，所述坐姿支撑组件包括大腿摩擦片、偏心手柄、手柄轴、垫圈、定位销轴及小腿摩擦片，所述大腿摩擦片的一端连接于所述大腿杆，所述小腿摩擦片的一端连接于所述小腿杆，所述定位销轴穿过所述小腿摩擦片及所述大腿摩擦片的一端连接于所述手柄轴，所述偏心手柄设置在所述手柄轴上，所述垫圈套设在所述定位销轴上，其位于所述偏心手柄轴与所述小腿摩擦片之间；所述偏心手柄通过转动来锁紧或者松开所述大腿摩擦片及所述小腿摩擦片。

进一步地，所述大腿摩擦片与所述小腿摩擦片处于松开状态时，所述大腿摩擦片与所述小腿摩擦片之间通过相对滑动来实现所述座椅的位姿高度的调节。

进一步地，所述大腿摩擦片包括连接板及第一弧形本体，所述连接板连接所述大腿杆及所述第一弧形本体的一端，所述第一弧形本体开设有通孔，所述通孔用于供所述定位销轴通过；所述小腿摩擦片包括连接套及第二弧形本体，所述连接套套设在所述小腿杆上，且其连接于所述第二弧形本体的一端；所述第二弧形本体开设有滑道，所述滑道贯穿所述第二弧形本体；所述第二弧形本体还开设有与所述滑道相连通的通槽，所述通槽用于收容所述第一弧形本体；所述定位销轴的一端穿过所述滑道及所述通孔后连接于所述手柄轴。

进一步地，所述座椅还包括人体连接组件，所述人体连接组件分别设置在所述大腿结构组件及所述小腿结构组件上，使用者通过所述人体连接组件来与所述座椅相连接。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的位姿可调式外骨骼座椅主要具有以下有益效果：

1.所述大腿结构组件与所述小腿结构组件之间形成转动连接，以适应人体正常行走及不同的坐姿高度，适应性较强，灵活性较高；所述坐姿支撑组件的两端分别连接所述大腿结构组件及所述小腿结构组件，其通过滑动来改变所述座椅的位姿，实现了坐姿高度的调节，同时能在坐姿时为使用者提供支撑。

2.所述大腿结构组件通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，所述小腿结构组件也通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，由此实现所述座椅的高度调节以适应不同身高的使用者；此外，所述腰带及绑带也可以调节长度，以适用于不同体型的人。

3.所述第一快拆夹设置在所述大腿杆上，其通过转动来夹紧或者松开所述大腿杆与所述大腿调节杆；所述第二快拆夹设置在所述小腿杆上，其通过转动将所述小腿杆及所述小腿调节杆夹紧或者松开，松开时适应于位姿调整，锁紧时使得所述座椅用于为使用者提供支撑，提高了稳定性。

4.所述座椅还包括人体连接组件，所述人体连接组件分别设置在所述大腿结构组件及所述小腿结构组件上，使用者通过所述人体连接组件来与所述座椅相连接，如此所述座椅能够直接穿戴在人身上而不影响人的正常动作。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式提供的位姿可调式外骨骼座椅的结构示意图。

图2是图1中的位姿可调式外骨骼座椅的大腿结构组件的分解示意图。

图3是图1中的位姿可调式外骨骼座椅的小腿结构组件的分解示意图。

图4是图1中的位姿可调式外骨骼座椅的坐姿支撑组件的分解示意图。

图5是图3中的小腿结构组件的膝关节组件的结构示意图。

图6中的a、b、c、d及e图分别是图1中的位姿可调式外骨骼座椅适应不同体型的示意图。

图7中的a、b、c、d及e图分别是图1中的位姿可调式外骨骼座椅处于不同坐姿高度时的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：001-人体连接组件，11-腰带，12-坐垫，13-第一大腿绑带，14-第二大腿绑带，15-小腿绑带，16-脚裸绑带，002-大腿结构组件，21-大腿调节杆，22-大腿杆，23-第一快拆夹，24-大腿膝关节连接头，003-小腿结构组件，31-膝关节轴组件，311-关节销轴，312-无油衬套，313-垫圈，314-螺母，32-小腿膝关节连接头，33-小腿杆，34-第二快拆夹，35-小腿调节杆，36-脚垫，004-坐姿支撑组件，41-大腿摩擦片，42-偏心柄，43-手柄轴，44-垫圈，45-定位销轴，46-小腿摩擦片。

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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1、图6及图7，本发明较佳实施方式提供的位姿可调式外骨骼座椅，所述座椅包括人体连接组件001、大腿结构组件002、小腿结构组件003及坐姿支撑组件004，所述坐姿支撑组件004的两端分别连接于所述大腿结构组件002及所述小腿结构组件003，其通过滑动以改变所述座椅的位姿，实现所述座椅的位姿高度的调节。所述大腿结构组件002转动地连接于所述小腿结构组件003，以适应人体正常行走及不同的坐姿高度。所述人体连接组件001连接于所述大腿结构组件002及所述小腿结构组件003，使用者通过所述人体连接组件001而实现与所述座椅之间的连接。本实施方式中，所述大腿结构组件002及所述小腿结构组件003均可以通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，进而实现所述座椅的高度调节以适应不同身高的使用者。

所述人体连接组件001包括腰带11、两个坐垫12、两个第一大腿绑带13、两个第二大腿绑带14、两个小腿绑带15及两个脚踝绑带16，两个所述坐垫12分别连接于所述腰带11。两个所述坐垫12分别设置在两个大腿结构组件002上，两个所述小腿绑带15分别设置在两个所述小腿结构组件003上，两个所述脚踝绑带16分别设置在两个所述小腿结构组件003上。两个所述第一大腿绑带13及两个所述第二大腿绑带14分别设置在两个所述大腿结构组件002上，且同一个所述大腿结构组件002上的所述第一大腿绑带13及所述第二大腿绑带14间隔设置。

请参阅图2，所述大腿结构组件002包括大腿调节杆21、大腿杆22、第一快拆夹23及所述大腿膝关节连接头24，所述大腿调节杆21的一端连接于所述坐垫12，另一端连接于所述大腿杆22的一端，所述大腿杆22的另一端连接于所述大腿膝关节连接头24，所述大腿调节杆21远离所述坐垫12的一端穿入所述大腿杆22，所述第一快拆夹23设置在所述大腿杆22上，所述第一快拆夹23通过转动来实现所述大腿调节杆21及所述大腿杆22之间的定位、夹紧与调节。所述大腿结构组件002通过所述大腿膝关节连接头24连接于所述小腿结构组件003。

本实施方式中，所述第一快拆夹23通过转动操作手柄使其底端的偏心压盘压紧或者松开，以实现快拆夹的夹紧或者放松，如目前广泛应用于自行车座管来调节自行车车座的高度的快拆夹；所述第一大腿绑带13设置在所述大腿调节杆21上，所述第二大腿绑带14设置在所述大腿杆22上；所述大腿调节杆21与所述大腿杆22之间的相对滑动是所述大腿调节杆21相对大于所述大腿杆22移动而实现的。

请参阅图3，所述小腿结构组件003包括膝关节轴组件31、小腿膝关节连接头32、小腿杆33、第二快拆夹34、小腿调节杆35及脚垫36，所述膝关节轴组件31连接所述大腿膝关节连接头24及所述小腿膝关节连接头32，使得所述小腿膝关节连接头32及所述大腿膝关节连接头24均能相对于所述膝关节轴组件31转动。所述小腿膝关节连接头32连接所述大腿膝关节连接头24及所述小腿杆33的一端。所述小腿调节杆35的一端设置于所述小腿杆33的另一端内，所述第二快拆夹34设置在所述小腿杆33上，其位于所述小腿杆33与所述小腿调节杆35相连接的一端。本实施方式中，所述小腿结构组件003通过所述第二快拆夹34来实现所述小腿杆33与所述小腿调节杆35之间的夹紧及松开。所述脚垫36设置在所述小腿调节杆35的另一端。本实施方式中，所述坐姿支撑组件004连接所述小腿杆33及所述大腿杆22；所述小腿绑带15设置在所述小腿杆33上，所述脚踝绑带16设置在所述小腿调节杆35上。

请参阅图5，所述膝关节轴组件31包括关节销轴311、无油衬套312、垫圈313及螺母314，所述关节销轴311穿过所述大腿膝关节连接头24及所述小腿膝关节连接头32，所述无油衬套312套设在所述关节销轴311上，所述小腿膝关节连接头32设置在所述无油衬套312上。所述垫圈313及所述螺母314设置在所述关节销轴311穿过所述大腿膝关节连接头24及所述小腿膝关节连接头32的一端上，所述垫圈313位于所述大腿膝关节连接头24与所述螺母314之间。

请参阅图4，所述坐姿支撑组件004连接所述大腿杆22及小腿杆33，其包括大腿摩擦片41、偏心手柄42、手柄轴43、垫圈44、定位销轴44及小腿摩擦片46，所述大体摩擦片41连接于所述大腿杆22，其包括连接板及第一弧形本体，所述连接板连接所述大腿杆22及所述第一弧形本体的一端，所述第一弧形本体开设有通孔，所述通孔用于供所述定位销轴45通过。所述小腿摩擦片46连接于所述小腿杆33，其包括连接套及第二弧形本体，所述连接套套设在所述小腿杆33上，且其连接于所述第二弧形本体的一端。所述第二弧形本体开设有滑道，所述滑道贯穿所述第二弧形本体。所述滑道的形状及位置与所述通孔的形状及位置分别相对应。所述第二弧形本体还开设有与所述滑道相连通的通槽，所述通槽用于收容所述第一弧形本体。所述定位销轴45的一端穿过所述滑道及所述通孔后连接于所述手柄轴43，所述垫圈44套设在所述定位销轴45上，其位于所述偏心手柄42与所述第二弧形本体之间。所述偏心手柄42套设在所述手柄轴43上，其通过相对于所述手柄轴43的转动来实现所述大腿摩擦片41与所述小腿摩擦片46之间的定位及调节，继而实现所述大腿摩擦片41及所述小腿摩擦片46之间的锁紧及松动。所述小腿摩擦片46与所述大腿摩擦片41之间处于松动状态时，所述大腿摩擦片41与所述小腿摩擦片46之间可相对滑动，所述大腿结构组件002与所述小腿结构组件003之间相对转动，所述座椅的位姿被调整，由此实现了所述座椅的坐姿高度的调节。当所述座椅的位姿被调整完成后，所述偏心手柄42通过转动来锁紧所述大腿摩擦片41及所述小腿摩擦片46。

本实施方式中，所述第一快拆夹23及所述第二快拆夹34分别通过转动来使所述大腿调节杆21与所述大腿杆22处于锁紧状态或者活动状态、所述小腿杆33与所述小腿调节杆35处于锁紧状态或者活动状态；所述大腿调节杆21与所述大腿杆22处于活动状态时，所述大腿调节杆21与所述大腿杆22之间通过相对滑动来实现所述大腿结构组件002长度的调节，所述小腿杆33与所述小腿调节杆35处于活动状态时，所述小腿杆33与所述小腿调节杆35之间通过相对滑动来调节所述小腿结构组件003的长度，由此使得所述座椅适应不同身高的使用者。

本发明提供的位姿可调式外骨骼座椅，所述座椅的大腿结构组件与所述小腿的结构组件之间形成转动连接，以适应人体正常行走及不同的坐姿高度；所述坐姿支撑组件的两端分别连接所述大腿结构组件及所述小腿结构组件，其通过滑动来改变所述座椅的位姿，实现了坐姿高度的调节，适用性较强，灵活性较高，结构简单。

本领域的技术人员容易理解，以上所述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)

1.一种位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：

所述座椅包括大腿结构组件、小腿结构组件及坐姿支撑组件，所述坐姿支撑组件的两端分别连接于所述大腿结构组件及所述小腿结构组件，所述大腿结构组件与所述小腿结构组件之间形成转动连接；

所述大腿结构组件通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，所述小腿结构组件也通过沿自身长度方向的移动来实现自身长度的调节，由此实现所述座椅的高度调节以适应不同身高的使用者；所述坐姿支撑组件包括锁紧状态及活动状态两个工作状态，其位于活动状态时，所述坐姿支撑组件通过滑动来改变所述座椅的位姿，以实现所述座椅的位姿高度的调节，所述坐姿支撑组件是由所述大腿结构组件或/及所述小腿结构组件驱动的。

2.如权利要求1所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述大腿结构组件包括大腿调节杆、大腿杆、第一快拆夹及大腿膝关节连接头，所述大腿调节杆的一端安装于所述大腿杆的一端内，所述第一快拆夹设置在所述大腿杆上，其通过转动来夹紧或者松开所述大腿杆与所述大腿调节杆；所述大腿膝关节连接头连接于所述大腿杆的另一端，且其连接于所述小腿结构组件。

3.如权利要求2所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述第一快拆夹松开所述大腿调节杆及所述大腿杆时，所述大腿调节杆与所述大腿杆之间通过沿所述大腿结构组件的长度方向的相对滑动来调节所述大腿结构组件的长度。

4.如权利要求2所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述小腿结构组件包括膝关节轴组件、小腿膝关节连接头、小腿杆、第二快拆夹、小腿调节杆及脚垫，所述小腿膝关节连接头及所述大腿膝关节连接头通过所述膝关节轴组件形成转动连接，所述小腿膝关节连接头连接于所述小腿杆的一端，所述小腿调节杆的一端设置于所述小腿杆的另一端内，所述脚垫连接于所述小腿调节杆的另一端；所述第二快拆夹设置在所述小腿杆上，其通过转动将所述小腿杆及所述小腿调节杆夹紧或者松开。

5.如权利要求4所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述第二快拆夹松开所述小腿杆及所述小腿调节杆时，所述小腿调节杆与所述小腿杆之间通过沿所述小腿结构组件的长度方向的相对滑动来调节所述小腿结构组件的长度。

6.如权利要求4所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述坐姿支撑组件连接所述大腿杆及所述小腿杆。

7.如权利要求4所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述坐姿支撑组件包括大腿摩擦片、偏心手柄、手柄轴、垫圈、定位销轴及小腿摩擦片，所述大腿摩擦片的一端连接于所述大腿杆，所述小腿摩擦片的一端连接于所述小腿杆，所述定位销轴穿过所述小腿摩擦片及所述大腿摩擦片的一端连接于所述手柄轴，所述偏心手柄设置在所述手柄轴上，所述垫圈套设在所述定位销轴上，其位于所述偏心手柄轴与所述小腿摩擦片之间；所述偏心手柄通过转动来锁紧或者松开所述大腿摩擦片及所述小腿摩擦片。

8.如权利要求7所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述大腿摩擦片与所述小腿摩擦片处于松开状态时，所述大腿摩擦片与所述小腿摩擦片之间通过相对滑动来实现所述座椅的位姿高度的调节。

9.如权利要求7所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述大腿摩擦片包括连接板及第一弧形本体，所述连接板连接所述大腿杆及所述第一弧形本体的一端，所述第一弧形本体开设有通孔，所述通孔用于供所述定位销轴通过；所述小腿摩擦片包括连接套及第二弧形本体，所述连接套套设在所述小腿杆上，且其连接于所述第二弧形本体的一端；所述第二弧形本体开设有滑道，所述滑道贯穿所述第二弧形本体；所述第二弧形本体还开设有与所述滑道相连通的通槽，所述通槽用于收容所述第一弧形本体；所述定位销轴的一端穿过所述滑道及所述通孔后连接于所述手柄轴。

10.如权利要求1-9任一项所述的位姿可调式外骨骼座椅，其特征在于：所述座椅还包括人体连接组件，所述人体连接组件分别设置在所述大腿结构组件及所述小腿结构组件上，使用者通过所述人体连接组件来与所述座椅相连接。