CN111571566A - 用于辅助肌肉力量的可穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其包括:主体机构,其沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸,并且在穿戴者的肩膀下方固定到穿戴者的躯干的侧面;紧固机构,其沿着穿戴者的上臂的延伸方向延伸,并且设置在穿戴者的上臂的下表面并与其接触;连接机构,其使第一端联接到所述紧固机构,并且使第二端可移动地联接到所述主体机构,以便能够相对于所述主体机构移动;以及支撑机构,其可移动地联接在所述连接机构的第一端和第二端之间,以向所述连接机构施加支撑力,并且联接到所述主体机构并能够相对于其移动。
Description
技术领域
本发明通常涉及一种用于辅助肌肉力量的可穿戴设备。更具体地,本发明涉及一种通过补偿重力产生的负荷来支撑穿戴者的上臂的设备。
背景技术
可穿戴机器人是通过放置在身体的特定部位上或者通过安装到特定部位来辅助身体运动的机器人,并且被设计用于医疗、军事、或者工业目的。特别是在用于工作的可穿戴机器人的情况下,其设计成通过减少施加到工人身上的负荷来防止伤害并且支撑肌肉力量。可穿戴机器人是通过模仿穿戴者的外骨骼而制成的机器人,并且设计关节以使其具有与身体的实际运动相同的运动是技术的核心。
特别地,用于辅助上臂肌肉力量的可穿戴设备包括手动支撑机构,该手动支撑机构被构造成对支撑工具的重量的人进行支撑。典型的手动支撑机构被构造成通过使用结构元件、弹簧、线缆和滑轮的组合来补偿一定位置范围内的重力。这些装置的构造在有限的操作范围内提供重力补偿。
然而,传统的用于辅助上臂肌肉力量的可穿戴装置的问题在于,由于其是模仿穿戴者的肩关节的外骨骼,因此外骨骼构造的干扰出现在穿戴者的工作区域中,因此肩关节的操作范围可能受到限制。
传统的用于辅助上臂肌肉力量的可穿戴装置的另一个问题在于,当上臂降低到预定角度以下时,即使在不需要肌肉辅助的区域中也连续施加负荷,因此穿戴者可能会感到不便。
上述内容仅旨在帮助理解本发明的背景,并且不旨在表示本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
因此,考虑到现有技术中出现的上述问题而完成了本发明,并且本发明旨在提供一种用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,该设备能够根据穿戴者的上臂的角度来施加所需的支撑力而不会干扰穿戴者的工作区域。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,用于辅助肌肉力量的可穿戴设备可以包括:主体机构,其沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸,并且在穿戴者的肩膀下方固定到穿戴者的躯干的侧面;紧固机构,其沿着穿戴者的上臂的延伸方向延伸,所述紧固机构与穿戴者的上臂的下表面接触;连接机构,其使第一端联接到所述紧固机构,并且使第二端可移动地联接到所述主体机构,所述连接机构能够相对于所述主体机构移动;以及支撑机构,其可移动地联接在所述连接机构的第一端和第二端之间,以向所述连接机构施加支撑力,所述支撑机构联接到所述主体机构,并且能够相对于所述主体机构移动,其中,支撑力根据所述支撑机构相对于所述主体机构的位置而变化。
所述设备可以进一步包括躯干束带,所述躯干束带联接到所述主体机构,并且围绕穿戴者的躯干,从而所述主体机构固定到穿戴者的躯干的侧面。
所述设备可以进一步包括肩带,所述肩带被构造成使得其第一端联接到设置在穿戴者的前方的所述躯干束带,其第二端经由穿戴者的肩膀的上部联接到设置在穿戴者的后部的所述躯干束带。
所述主体机构可以包括:固定部,其通过与穿戴者的躯干的侧面形成接触而固定到穿戴者的躯干;以及可旋转部,其联接到所述固定部,并且能够围绕与所述主体机构延伸的方向平行的旋转轴线旋转,所述连接机构和所述支撑机构可以联接到所述可旋转部。
所述固定部和所述可旋转部可以在沿着所述旋转轴线彼此间隔开的多个位置处可旋转地联接至彼此。
所述紧固机构可以联接到所述连接机构的第一端,并且能够围绕与向上或者向下旋转的穿戴者的上臂的肩关节的旋转轴线平行的旋转轴线旋转。
所述主体机构可以包括沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸的第一滑动槽,并且随着所述连接机构的第二端沿着所述第一滑动槽滑动,所述连接机构可以相对于所述主体机构移动。
所述支撑机构可以包括:弹性体,其产生弹力;以及第一滚轴,其联接到所述主体机构,并且能够通过经由线缆连接到所述弹性体的第一端而相对于所述主体机构移动,所述弹性体的弹力根据所述第一滚轴和所述主体机构的相对位置而变化,施加到所述连接机构的支撑力可以变化。
所述连接机构可以包括:第二滑动槽,其沿着所述连接机构的纵向方向延伸;以及联接体,其能够沿着所述第二滑动槽移动,并且所述联接体可以与所述第一滚轴一体地联接。
所述主体机构可以包括轮廓槽,所述轮廓槽延伸以允许所述第一滚轴能够沿着其移动,从而通过施加到所述连接机构的支撑力来产生支撑扭矩。
所述轮廓槽可以具备具有预定的凸轮轮廓的凸轮表面,并且所述第一滚轴的移动轨迹对应于所述凸轮表面。施加到所述连接机构的支撑力的大小和方向可以变化,施加支撑力的点可以变化。支撑扭矩可以根据所述第一滚轴在所述轮廓槽中的位置而变化。
当所述主体机构与所述连接机构之间的角度为第一预定角度或者更小的角度时,由支撑力产生的支撑扭矩可以为0。
当所述主体机构与所述连接机构之间的角度为第二预定角度或者更大的角度时,随着所述主体机构与所述连接机构之间的角度增大,由支撑力产生的支撑扭矩可以减小。
当所述主体机构与所述连接机构之间的角度在第一预定角度与第二预定角度之间的范围内时,由施加到所述连接机构的支撑力产生的支撑扭矩可以具有最大值。
所述设备可以进一步包括调节机构,所述调节机构连接到所述弹性体的第二端以移动所述弹性体的第二端,从而使所述弹性体的弹力变化。
所述调节机构可以包括:螺纹板,其一体地联接到所述主体机构;以及旋转螺钉,其在连接到所述弹性体的第二端的同时与所述螺纹板螺纹连接,并且随着所述旋转螺钉的旋转,所述弹性体的第二端可以相对于所述螺纹板移动。
根据本发明的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,通过在穿戴者的肩膀下方支撑穿戴者的上臂,可以防止干扰到穿戴者的工作区域中的外部装置。
进一步的优点在于,可以根据穿戴者的上臂的角度使所需的支撑力变化,并且在不需要支撑力的预定角度以下的区域消除负荷。
附图说明
通过下文结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其它优点,在这些附图中:
图1是示出根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的立体图,
图2是示出根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的主视图,
图3A和图3B是示出穿戴了根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的状态的视图,
图4是示出根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的内部视图,以及
图5是示出根据穿戴者的上臂的角度的支撑扭矩曲线的视图,其中穿戴者的上臂穿戴了根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备。
具体实施方式
在以下描述中,指定给根据本发明的理念的示例性实施方案的结构或者功能的描述旨在描述示例性实施方案,因此应当理解,本发明可以以各种方式实施,而不限于示例性实施方案。
根据本发明的理念的示例性实施方案可以被各种修改并且可以具有各种形状,因此其示例在附图中示出并且将参照附图进行详细描述。然而,应当理解,根据本发明的理念的示例性实施方案不限于下面将参照附图描述的示例性实施方案,而是在不脱离本发明的范围和精神的情况下,可以进行各种修改、对应、增加和替换。
应当理解,虽然术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件,但是元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如,在不脱离本发明的教导的情况下,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地,第二元件也可以被称为第一元件。
应当理解,当一个元件被称为“联接”或者“连接”到另一个元件时,它可以直接联接或者连接到另一个元件,或者可以在它们之间存在中间元件。相反,当元件被称为“直接联接”或者“直接连接”到另一个元件时,不存在中间元件。此外,本文中用于描述元件之间的关系的术语,例如,“在…之间”、“直接在…之间”、“相邻”或者“直接相邻”,应以与上述相同的方式解释。
本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。如这里所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。将进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包含”、“包括”、“具有”等指定所声明的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
除非另有声明,本文使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有正如本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。还应理解常用词典中定义的术语应被解释为具有与相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义,除非本文清楚定义,不应被解释为理想的意义或过于正式的意义。
下面,将参照附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。在整个附图中,相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图1是示出根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的立体图,图2是示出根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的主视图,以及图3A和图3B是示出穿戴了根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的状态的视图。
参照图1至图3B,根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备包括主体机构100、紧固机构200、连接机构300、以及支撑机构400,主体机构100沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸,并且在穿戴者的肩膀下方固定到穿戴者的躯干的侧面,紧固机构200沿着穿戴者的上臂的延伸方向延伸,并且设置成与穿戴者的上臂的下表面接触,连接机构300被构造成其第一端联接到紧固机构200,其第二端可移动地联接到主体机构100,以便可相对于主体机构100移动,支撑机构400可移动地联接在连接机构300的第一端和第二端之间,以向连接机构300施加支撑力,并且联接到主体机构100,以便可相对于主体机构移动,由此,支撑力根据支撑机构400相对于主体机构100的位置而变化。
联接到穿戴者的躯干的主体机构100沿着穿戴者的躯干的竖直方向即延伸方向延伸,并且固定到穿戴者的躯干的侧面。特别地,主体机构100在穿戴者的肩膀下方固定到穿戴者的躯干的侧面,并且可以固定到穿戴者的侧腹。
紧固机构200是沿着穿戴者的上臂的延伸方向延伸的形状,并且与穿戴者的上臂的下表面接触,以紧固到其上。紧固机构200可以是在平面中延伸的板的形式,或者可以弯曲成弯曲表面,以围绕穿戴者的上臂的侧面。紧固机构200可以通过围绕穿戴者的上臂的上臂束带210来紧固。
连接机构300是将紧固机构200和主体机构100连接在一起的机构,其被构造成使得其第一端联接到紧固机构200,并且其第二端联接到主体机构100。这里,连接机构300的第二端可移动地联接到主体机构100,因此连接机构300和主体机构100可以通过沿着主体机构100滑动而相对于彼此移动。
支撑机构400向连接机构300施加支撑力,以在连接机构300中产生支撑扭矩。此外,支撑机构400可移动地联接在连接机构300的第一端和第二端之间,因此通过支撑机构400施加到连接机构300上的支撑力的施加点可以变化。
支撑机构400可以设置在主体机构100的内部。特别地,支撑机构400联接到主体机构100以可相对于其移动,当支撑机构400相对于主体机构100移动时,支撑机构400相对于主体机构100的位置改变,因此,施加于连接机构300的支撑力也可以改变。
换句话说,支撑机构400可相对于主体机构100和连接机构300移动,因此,由支撑机构400施加到连接机构300上的支撑力变化,并且由支撑机构400施加到连接机构300上的支撑力的施加点也可以变化。因此,施加到连接机构300的支撑扭矩可以变化。
因此,本发明具有通过在穿戴者的肩膀下方支撑穿戴者的上臂来防止干扰到穿戴者的工作区域中的外部装置的效果,并且可以根据上臂的位置来改变施加到连接机构300的支撑扭矩。
主体机构100可以通过单独的束带固定到穿戴者的躯干。
具体而言,可穿戴设备可以进一步包括躯干束带111,躯干束带111联接到主体机构100,并且围绕穿戴者的躯干,从而主体机构100固定到穿戴者的躯干的侧面。躯干束带111可以围绕穿戴者的躯干的侧面。
此外,可穿戴设备可以进一步包括肩带112,该肩带112被构造成使得其第一端联接到设置在穿戴者的前方的躯干束带111,其第二端经由穿戴者的肩膀的上部联接到设置在穿戴者的后部的躯干束带111。肩带112可以固定躯干束带111,以使其不会沿着穿戴者的躯干的竖直方向移动。
主体机构100可以包括固定部110以及可旋转部120,固定部110通过与穿戴者的躯干的侧面接触而固定到穿戴者的躯干,可旋转部120联接到固定部110,以能够围绕与主体机构100延伸的方向平行的旋转轴线旋转,连接机构300和支撑机构400可以联接到可旋转部120。
固定到穿戴者的躯干的侧面的固定部110可以紧固到躯干束带111,以固定到穿戴者的躯干。
可旋转地联接到固定部110的可旋转部120可以围绕固定部110旋转,所述固定部110作为与主体机构100延伸的方向平行的旋转轴线的。换句话说,可旋转部120可以基于固定到穿戴者的侧腹的固定部110在穿戴者的前方或者后侧旋转。
连接机构300和支撑机构400联接到可旋转部分120,使得随着穿戴者的上臂围绕肩关节向前或者向后旋转,可旋转部分120进行旋转,从而补偿穿戴者的上臂的向前和向后运动。
特别地,固定部110和可旋转部120可以在彼此沿着与主体机构100延伸的方向平行的旋转轴线间隔开的多个位置130和140处彼此可旋转地联接。
换句话说,固定部110和可旋转部120在沿竖直方向彼此间隔开的多个位置130和140处彼此可旋转地联接,因此,主体机构100可以稳定地支撑连接机构300和支撑机构400。
紧固机构200可以联接到连接机构300的第一端,以能够围绕与围绕穿戴者的上臂的肩关节向上或者向下旋转的旋转轴线的方向平行的旋转轴线旋转。
与穿戴者的上臂的下表面接触以支撑穿戴者的上臂的紧固机构200应当随着穿戴者的上臂相对于穿戴者的躯干的角度改变而旋转。因此,为了使穿戴者的上臂围绕肩关节自由地向上旋转,可以将紧固机构200可旋转地联接到连接机构300的第一端。
特别地,紧固机构200和连接机构300的旋转轴线可以与围绕穿戴者的上臂的肩关节向上或者向下旋转的旋转轴线平行。
另外,稍后将描述的连接机构300的第二端可以设置有第二滚轴320,该第二滚轴320沿着形成在主体机构100中的第一滑动槽121滑动。第二滚轴320允许连接机构300围绕与围绕穿戴者的上臂的肩关节向上或者向下旋转的旋转轴线平行的旋转轴线旋转。
因此,穿戴者的上臂的向上和向下运动可以通过连接机构300的第一端与紧固机构200之间的可旋转联接以及连接机构300的第二端与主体机构100之间的可旋转联接来补偿。
具体地,主体机构100设置有沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸的第一滑动槽121,并且随着连接机构300的第二端沿着第一滑动槽121滑动,连接机构300能够相对于主体机构100移动。
连接机构300的第二端设置有第二滚轴320,以便能够沿着第一滑动槽121移动。此外,连接机构300的第二滚轴320可以被构造成可以在第一滑动槽121内自由旋转,因此,连接机构300可以围绕与围绕使用者的上臂的肩关节向上或者向下旋转的旋转轴线平行的第二滚轴320旋转。
因此,连接机构300的第二端可以沿着第一滑动槽121平移并且可以在第一滑动槽121内旋转,从而补偿由于穿戴者的上臂围绕肩关节以及紧固机构200旋转而产生的位置移动。
图4是示出根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的内部视图。
进一步参照图4,根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备的支撑机构400可以包括弹性体430以及第一滚轴410,弹性体430通过变形而产生弹力,第一滚轴410联接到主体机构100,以能够通过经由线缆440连接到弹性体430的第一端而相对于主体机构移动。这里,基于第一滚轴410和主体机构100的相对位置,弹性体430的弹力变化,并且施加到连接机构300的支撑力可以变化。
支撑机构400可包括诸如弹簧的弹性体430,弹性体430通过变形而产生弹力。弹性体430的第一端通过线缆440与第一滚轴410连接,并且第一滚轴410联接到主体机构100以能够相对于主体机构100移动,因此,当第一滚轴410相对于主体机构100移动时,第一滚轴410与主体机构100之间的相对位置可以改变。
从弹性体430的第一端连接到第一滚轴410的线缆440在弹性体430的第一端和第一滚轴410之间固定到主体机构100,以便与彼此可旋转地联接的第一旋转轴450和第二旋转轴460形成接触。
当第一滚轴410与主体机构100之间的相对位置改变时,第一滚轴410与弹性体430的第一端之间的距离可以改变,从而在弹性体430的第一端拉动弹性体430的力根据线缆440的长度的改变而改变,以引起弹性体430的变形,由此改变弹力。
连接机构300可以包括第二滑动槽310以及联接体420,第二滑动槽310沿着连接机构300的纵向方向延伸,联接体420可以沿着第二滑动槽310移动,其中联接体420可以与第一滚轴410一体地联接。
换句话说,与第一滚轴410一体地联接的联接体420可以沿着连接机构300的纵向方向移动。因此,被施加有弹性体430的弹力的与第一滚轴410一体地联接的联接体420沿着连接机构300的纵向方向滑动,并且支撑力施加到连接机构300的施加点可以变化。换句话说,施加到连接机构300的扭矩可以变化。
图5是示出基于穿戴者的上臂的角度的扭矩曲线的视图,其中穿戴者的上臂穿戴了根据本发明的示例性实施方案的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备。
进一步参照图5,主体机构100可以设置有轮廓槽122,轮廓槽122延伸以允许第一滚轴410沿着其移动,从而通过施加到连接机构300的支撑力来使支撑扭矩变化。
轮廓槽122可形成有具有预定的凸轮轮廓的凸轮表面。第一滚轴410的移动轨迹可以对应于轮廓槽122的凸轮表面。随着第一滚轴410沿着轮廓槽122滑动,施加到连接机构300的支撑力的大小和方向可以变化,并且支撑力的施加点可以变化,因此,由支撑力产生的支撑扭矩可以变化。即,支撑扭矩可以根据第一滚轴410在具有凸轮表面的轮廓槽122中的位置而变化。
具体地,在主体机构100与连接机构300之间的角度为第二预定角度或者更大的角度的区段(区段A)中,轮廓槽122可以被构造成使得随着角度减小,由支撑力产生的支撑扭矩逐渐增大。
此外,在主体机构100与连接机构300之间的角度在第一预定角度或者更大的角度与第二预定角度或者更小的角度之间的范围内的区段(区段B)中,轮廓槽122可以被构造成使得由施加到连接机构300的支撑力产生的支撑扭矩具有最大值。特别地,支撑扭矩的最大值可以是预定的分离角度或者更大的角度。
此外,在主体机构100与连接机构300之间的角度为预定的分离角度或者更小的角度的区段(区段C)中,随着角度通过与提供支撑扭矩的机构机械地分离而减小,支撑扭矩可以减小到0。特别地,支撑扭矩可以从分离角度到第一角度减小到0,并且支撑扭矩可以在第一角度或者更小的角度处为0。这里,第一角度被预定为小于分离角度。
特别地,当主体机构100与连接机构300之间的角度为第一预定角度或者更小的角度时,轮廓槽122可以被构造成使得由支撑力产生的支撑扭矩为0。施加到连接机构300的支撑扭矩可以从预定的分离角度(例如,大约70°)线性减小,并且在第一预定角度(例如,大约60°)或者更小的角度处,支撑扭矩可以为0。
在第一预定角度或者更小的角度处,从弹性体430施加到第一滚轴410的弹力被传递到主体机构100,并且施加到连接机构300的支撑力可以为0。因此,当穿戴者的上臂向下移动到预定角度或者更小的角度时,通过消除干扰穿戴者的上臂运动的负荷,该臂可以自由移动。
此外,当主体机构100与连接机构300之间的角度为第二预定角度或者更大的角度时,轮廓槽122可以被构造成使得随着主体机构100与连接机构300之间的角度增大,由支撑力产生的支撑扭矩减小。
当主体机构100与连接机构300之间的角度为第二预定角度(例如,大约100°)或者更大的角度时,弹力可以减小,从而支撑穿戴者的上臂的支撑扭矩减小。
换句话说,随着主体机构100与连接机构300之间的角度增大,第一滚轴410与弹性体430的第一端之间的距离减小,以减小弹性体430的变形,从而减小弹力。因此,随着角度偏离支撑扭矩施加的最大角度,可以减小支撑扭矩。
另外,轮廓槽122可以被构造成使得主体机构100与连接机构300之间的角度为极限角(例如,大约135°)或者更小的角度。
此外,当主体机构100与连接机构300之间的角度在第一预定角度或者更大的角度与第二预定角度或者更小的角度之间的范围内时,轮廓槽122可以被构造成使得由施加到连接机构300的支撑力产生的支撑扭矩具有最大值。特别地,由支撑力产生的支撑扭矩的最大值可以在预定的分离角度或者更大的角度与第二预定角度或者更小的角度之间的范围内。
换句话说,轮廓槽122可以被构造成使得在对应于穿戴者的上臂相对于穿戴者的躯干定位的大约90°的角度处,施加到连接机构300的支撑扭矩具有最大值。因此,在穿戴者的上臂的负荷最大的区域中,通过连接机构300施加的支撑扭矩最大,从而在进行工作时辅助穿戴者。
可穿戴设备可进一步包括调节机构500,调节机构500连接到弹性体430的第二端以移动弹性体430的第二端,从而改变弹性体430的弹力。
调节机构500可以包括螺纹板510以及旋转螺钉520,螺纹板510一体地联接到主体机构100,旋转螺钉520在连接到弹性体430的第二端的同时与螺纹板510螺纹连接,其中,随着旋转螺钉520的旋转,弹性体430的第二端可以相对于螺纹板510移动。
旋转螺钉520连接到弹性体430的第二端,因此,弹性体430的第二端随着旋转螺钉520的移动而移动,从而可以使弹性体430的弹力变化。旋转螺钉520与一体地联接到主体机构100的螺纹板510螺纹连接,以便通过相对于螺纹板510旋转而基于主体机构100向上移动。
因此,通过穿戴者容易地转动旋转螺钉520,弹性体430变形以使弹力变化,因此,可以使施加到穿戴者的上臂的支撑扭矩变化。
尽管出于说明的目的已公开了本发明的优选实施方案,但是本领域技术人员应当理解,各种修改、增加和删减是可能的,并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。
Claims (16)
1.一种用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,所述设备包括:
主体机构,其沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸,并且在穿戴者的肩膀下方固定到穿戴者的躯干的侧面;
紧固机构,其沿着穿戴者的上臂的延伸方向延伸,所述紧固机构与穿戴者的上臂的下表面接触;
连接机构,其使第一端联接到所述紧固机构,并且使第二端能够移动地联接到所述主体机构,所述连接机构能够相对于所述主体机构移动;以及
支撑机构,其能够移动地联接在所述连接机构的第一端和第二端之间,以向所述连接机构施加支撑力,所述支撑机构联接到所述主体机构,并且能够相对于所述主体机构移动,其中,支撑力根据所述支撑机构相对于所述主体机构的位置而变化。
2.根据权利要求1所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,进一步包括躯干束带,所述躯干束带联接到所述主体机构,并且围绕穿戴者的躯干,从而所述主体机构固定到穿戴者的躯干的侧面。
3.根据权利要求2所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,进一步包括肩带,所述肩带被构造成使得其第一端联接到设置在穿戴者的前方的所述躯干束带,其第二端经由穿戴者的肩膀的上部联接到设置在穿戴者的后部的所述躯干束带。
4.根据权利要求1所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述主体机构包括:
固定部,其通过与穿戴者的躯干的侧面形成接触而固定到穿戴者的躯干;以及
可旋转部,其联接到所述固定部,并且能够围绕与所述主体机构延伸的方向平行的旋转轴线旋转,
所述连接机构和所述支撑机构联接到所述可旋转部。
5.根据权利要求4所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述固定部和所述可旋转部在沿着所述旋转轴线彼此间隔开的多个位置处能够旋转地联接至彼此。
6.根据权利要求1所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述紧固机构联接到所述连接机构的第一端,并且能够围绕与向上或者向下旋转的穿戴者的上臂的肩关节的旋转轴线平行的旋转轴线旋转。
7.根据权利要求1所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述主体机构包括沿着穿戴者的躯干的竖直方向延伸的第一滑动槽,
随着所述连接机构的第二端沿着所述第一滑动槽滑动,所述连接机构相对于所述主体机构移动。
8.根据权利要求1所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述支撑机构包括:弹性体以及第一滚轴,所述弹性体产生弹力;所述第一滚轴联接到所述主体机构,并且能够通过经由线缆连接到所述弹性体的第一端而相对于所述主体机构移动,
所述弹性体的弹力根据所述第一滚轴和所述主体机构的相对位置而变化,从而施加到所述连接机构的支撑力变化。
9.根据权利要求8所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述连接机构包括:第二滑动槽以及联接体,所述第二滑动槽沿着所述连接机构的纵向方向延伸;所述联接体能够沿着所述第二滑动槽移动,
所述联接体与所述第一滚轴一体地联接。
10.根据权利要求8所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述主体机构包括轮廓槽,所述轮廓槽延伸以允许所述第一滚轴能够沿着该轮廓槽移动,从而通过施加到所述连接机构的支撑力来产生支撑扭矩。
11.根据权利要求10所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述轮廓槽具备具有预定的凸轮轮廓的凸轮表面,并且所述第一滚轴的移动轨迹对应于所述凸轮表面,
施加到所述连接机构的支撑力的大小和方向变化,并且施加支撑力的点变化,
支撑扭矩根据所述第一滚轴在所述轮廓槽中的位置而变化。
12.根据权利要求10所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,当所述主体机构与所述连接机构之间的角度为第一预定角度或者更小的角度时,由支撑力产生的支撑扭矩为0。
13.根据权利要求10所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,当所述主体机构与所述连接机构之间的角度为第二预定角度或者更大的角度时,随着所述主体机构与所述连接机构之间的角度增大,由支撑力产生的支撑扭矩减小。
14.根据权利要求10所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,当所述主体机构与所述连接机构之间的角度在第一预定角度与第二预定角度之间的范围内时,由施加到所述连接机构的支撑力产生的支撑扭矩具有最大值。
15.根据权利要求8所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,进一步包括调节机构,所述调节机构连接到所述弹性体的第二端以移动所述弹性体的第二端,从而使所述弹性体的弹力变化。
16.根据权利要求15所述的用于辅助肌肉力量的可穿戴设备,其中,所述调节机构包括:螺纹板,其一体地联接到所述主体机构;以及旋转螺钉,其在连接到所述弹性体的第二端的同时与所述螺纹板螺纹连接,
随着所述旋转螺钉的旋转,所述弹性体的第二端相对于所述螺纹板移动。
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