CN111994183B - 一种基于3dp技术个性化定制部队训练辅助行走机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，包括3D打印制作而成的可环绕战士腰部的环腰支架、用于对腰部进行防护且可支撑重物的防护组件和用于对战士腿部辅助行走的辅助行走组件；所述环腰支架设置有两个，且为弧形状，两个所述环腰支架呈水平对称设置；一个所述环腰支架的两端呈开口中空状。该基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人,通过伺服电机、支板、软性板和绑缚带的配合使用，在软性板及绑缚带对战士膝部以下部位稍作固定后，伺服电机开始工作，可带动战士腿部做行走前进的辅助运动，从而避免战士在野外训练过程中，由于体力不支，而不便行走的问题。
Description
技术领域
本发明涉及训练器材技术领域，具体涉及一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人。
背景技术
在野外训练中，部队战士由于训练的需要，常常需进行野外拉练、急行军，在此情况下，部分部队战士由于体力不支，常常存在半路无法行走，或需由他人帮助下，完成行走运动，然而此情况的发生将存在一定的弊端，一者容易影响战士的正常训练，二者也将影响帮助者的正常训练(耗费他人体力)，三者可能对部队正常训练的秩序与计划造成影响。
在此情况下，设计出一种战士训练用的辅助器具，且该辅助器具还需与不同战士实际体型相匹配，则成为了目前该领域的一项重要工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，以解决现有技术部队战士在野外训练过程中，若体力不支，则不便行走的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，包括3D打印制作而成的可环绕战士腰部的环腰支架、用于对腰部进行防护且可支撑重物的防护组件和用于对战士腿部辅助行走的辅助行走组件；
所述环腰支架设置有两个，且为弧形状，两个所述环腰支架呈水平对称设置；
一个所述环腰支架的两端呈开口中空状，另一个所述环腰支架的两端设置有可嵌入至一个所述环腰支架两端开口内侧的插板，一个所述环腰支架的两端表面贯穿开设有与其中空内侧相连通的限位孔，所述插板的两侧设置有与限位孔相卡合的弹性限位键，当所述插板插入至一个所述环腰支架的中空内侧后，所述弹性限位键卡合至限位孔的内侧，可将两个所述环腰支架为之固定；
所述防护组件包括曲面板，所述曲面板设置有两个且为3D打印制作而成，且分别转动设置于两个不同所述环腰支架的一侧，当曲面板与所述环腰支架呈垂直状时，可对战士腰部予以防护，当曲面板转动与环腰支架呈水平状时，可对重物予以支撑；
所述辅助行走组件包括伺服电机和可对战士腿部进行绑缚的绑缚件，所述辅助行走组件还包括设置于环腰支架底部的支板，所述支板上设置有可对伺服电机进行收纳的收纳壳，所述绑缚件包括软性板和设置于软性板两侧可对战士腿部呈绑缚状的绑缚带，所述伺服电机的输出端设置有转轴，且转轴贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外侧与支板相连接，当所述伺服电机工作，正反向可调转动后，可带动战士腿部做行走运动；
所述环腰支架的底部铰接设置有支杆，当所述支杆铰接转动后，可经环腰支架对战士予以辅助支撑。
进一步，所述收纳壳和转轴的交接处设置有轴承，所述轴承的外圈和收纳壳相连接，所述轴承的内圈和转轴相连接。
进一步，所述环腰支架的后侧设置有两个固定板，所述固定板上贯穿开设有通孔，所述通孔上活动设置有螺纹杆，所述螺纹杆与曲面板的底部一体设置，当所述螺纹杆转动时，可带动曲面板随之转动。
进一步，所述螺纹杆的一端螺纹拧紧有用于将螺纹杆固定的螺帽。
进一步，所述支杆的转动角度为120°。
进一步，所述支杆的底部为开口状，所述支杆的端部设置有凹型块，所述凹型块的内侧铰接设置有辅助板，当所述辅助板转动后与环腰支架呈水平状时，可增强对环腰支架的辅助支撑力。
进一步，所述曲面板为软胶材质制作而成。
进一步，所述支杆的底部开设有卡槽，当所述辅助板闲置时，可转动收纳至卡槽的内侧。
本发明的有益效果在于：
1.该基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人,通过伺服电机、支板、软性板和绑缚带的配合使用，在软性板及绑缚带对战士膝部以下部位稍作固定后，伺服电机开始工作，可带动战士腿部做行走前进的辅助运动，从而避免战士在野外训练过程中，由于体力不支，而不便行走的问题。
2.该基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人,通过活动设置的曲面板及铰接设置的支杆，战士在过于疲劳时，可将支杆活动调节，以达到将支杆支撑于地面，此时环腰支架可对战士施加向上的支撑力，以便于战士蹲坐休息，而在曲面板与环腰支架相水平时，可在战士休息时，对背后重物予以支撑，此外，在曲面板与环腰支架相垂直时，可对战士腰部在训练过程中，进行防护，避免扭伤。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的第一立体示意图；
图2为本发明的第二立体示意图；
图3为本发明的第三立体示意图；
图4为本发明的支杆及辅助板使用状态示意图I；
图5为本发明的支杆及辅助板使用状态示意图I I；
图6为本发明的收纳壳局部剖视图。
图中：1、环腰支架；2、插板；3、弹性限位键；4、防护组件；401、曲面板；5、辅助行走组件；501、支板；502、伺服电机；6、收纳壳；7、绑缚件；701、软性板；702、绑缚带；8、支杆；9、固定板；10、螺纹杆；11、螺帽；12、凹型块；13、辅助板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，包括3D打印制作而成的可环绕战士腰部的环腰支架1、用于对腰部进行防护且可支撑重物的防护组件4和用于对战士腿部辅助行走的辅助行走组件5；
环腰支架设置有两个，且为弧形状，两个环腰支架呈水平对称设置；
一个环腰支架的两端呈开口中空状，另一个环腰支架的两端设置有可嵌入至一个环腰支架两端开口内侧的插板2，一个环腰支架的两端表面贯穿开设有与其中空内侧相连通的限位孔，插板的两侧设置有与限位孔相卡合的弹性限位键3，当插板插入至一个环腰支架的中空内侧后，弹性限位键卡合至限位孔的内侧，可将两个环腰支架为之固定，此处需要说明的是，在本装置使用时，需先根据3D打印技术，以战士的实际体型，对环腰支架进行打印，随后在战士使用本装置时，先将插板插入至环腰支架的开口内侧，随后并将弹性限位键卡合至限位孔的内侧，此时本装置固定于战士的腰部，本申请所提及的弹性限位键在已授权公开的实用新型案件“一种基于BIM的建筑施工模拟的装置”(CN208281424U)中，已对弹性限位键的结构原理进行公开，故本申请不再对此进行重复赘述；
防护组件4包括曲面板401，曲面板设置有两个且为3D打印制作而成，且分别转动设置于两个不同环腰支架的一侧，当曲面板与环腰支架呈垂直状时，可对战士腰部予以防护，当曲面板转动与环腰支架呈水平状时，可对重物予以支撑，此处在战士行走的过程中，曲面板与环腰支架相垂直，可达到对战士腰部防护的目的，避免扭伤等情况；
辅助行走组件5包括伺服电机502和可对战士腿部进行绑缚的绑缚件7，辅助行走组件还包括设置于环腰支架底部的支板501，支板上设置有可对伺服电机进行收纳的收纳壳6，绑缚件包括软性板701和设置于软性板两侧可对战士腿部呈绑缚状的绑缚带702，伺服电机的输出端设置有转轴，且转轴贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外侧与支板相连接，当伺服电机工作，正反向可调转动后，可带动战士腿部做行走运动，此处需先对伺服电机进行调试，伺服电机正向转动的角度以及反向转动的角度，可根据战士在训练过程中的实际需要进行调试，在战士体力不支时，伺服电机开始工作，带动战士腿部做前后前进运动，以达到辅助战士行走，而此处需要说明的是，在伺服电机工作之前，需先将绑缚带对患者的膝部以下部位进行绑缚；
环腰支架的底部铰接设置有支杆8，当支杆铰接转动后，可经环腰支架对战士予以辅助支撑，此处当战士疲劳过度需要休息时，可将支杆铰接转动，以达到支杆端部与地面直接接触，此时则可经过环腰支架对战士施加向上的支撑力，以便于战士在蹲坐过程中予以休息，而此时还可根据需要，选择性的转动曲面板，与环腰支架水平状态的曲面板，可达到对战士背后重物予以支撑，该伺服电机的型号可为PF60伺服电机。
本发明中：收纳壳和转轴的交接处设置有轴承，轴承的外圈和收纳壳相连接，轴承的内圈和转轴相连接，此处进一步设置有轴承，可避免转轴在转动过程中，阻力过大，而影响工作。
本发明中：环腰支架的后侧设置有两个固定板9，固定板上贯穿开设有通孔，通孔上活动设置有螺纹杆，螺纹杆与曲面板的底部一体设置，当螺纹杆10转动时，可带动曲面板随之转动，此处根据需要，选择性的转动螺纹杆，以达到对曲面板一同转动的目的。
本发明中：螺纹杆的一端螺纹拧紧有用于将螺纹杆固定的螺帽11，当螺纹杆转动完毕后，可拧紧螺帽将其固定。
本发明中：支杆的转动角度为120°，此处进一步限定支杆的旋转角度，在支杆旋转至120°时，则无法继续旋转，此时支杆在对环腰支架进行支撑时，则可达到对环腰支架稳定的支撑力。
本发明中：支杆的底部为开口状，支杆的端部设置有凹型块12，凹型块的内侧铰接设置有辅助板13，当辅助板转动后与环腰支架呈水平状时，可增强对环腰支架的辅助支撑力，此处进一步可将辅助板为之转动，以达到对环腰支架辅助支撑的目的，增大本装置与地面之间的接触面积。
本发明中：曲面板为软胶材质制作而成，此处进一步限定曲面板的材质，其目的是提高战士的使用舒适度。
本发明中：支杆的底部开设有卡槽，当辅助板闲置时，可转动收纳至卡槽的内侧，此处通过卡槽，可对闲置状态的辅助板予以收纳，避免辅助板闲置时，其占用空间过大，影响战士的正常训练。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：包括3D打印制作而成的可环绕战士腰部的环腰支架、用于对腰部进行防护且可支撑重物的防护组件和用于对战士腿部辅助行走的辅助行走组件；
所述环腰支架设置有两个，且为弧形状，两个所述环腰支架呈水平对称设置；
一个所述环腰支架的两端呈开口中空状，另一个所述环腰支架的两端设置有可嵌入至一个所述环腰支架两端开口内侧的插板，一个所述环腰支架的两端表面贯穿开设有与其中空内侧相连通的限位孔，所述插板的两侧设置有与限位孔相卡合的弹性限位键，当所述插板插入至一个所述环腰支架的中空内侧后，所述弹性限位键卡合至限位孔的内侧，可将两个所述环腰支架为之固定；
所述防护组件包括曲面板，所述曲面板设置有两个且为3D打印制作而成，且分别转动设置于两个不同所述环腰支架的一侧，当曲面板与所述环腰支架呈垂直状时，可对战士腰部予以防护，当曲面板转动与环腰支架呈水平状时，可对重物予以支撑；
所述辅助行走组件包括伺服电机和可对战士腿部进行绑缚的绑缚件，所述辅助行走组件还包括设置于环腰支架底部的支板，所述支板上设置有可对伺服电机进行收纳的收纳壳，所述绑缚件包括软性板和设置于软性板两侧可对战士腿部呈绑缚状的绑缚带，所述伺服电机的输出端设置有转轴，且转轴贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外侧与支板相连接，当所述伺服电机工作，正反向可调转动后，可带动战士腿部做行走运动；
所述环腰支架的底部铰接设置有支杆，当所述支杆铰接转动后，可经环腰支架对战士予以辅助支撑。
2.根据权利要求1所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述收纳壳和转轴的交接处设置有轴承，所述轴承的外圈和收纳壳相连接，所述轴承的内圈和转轴相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述环腰支架的后侧设置有两个固定板，所述固定板上贯穿开设有通孔，所述通孔上活动设置有螺纹杆，所述螺纹杆与曲面板的底部一体设置，当所述螺纹杆转动时，可带动曲面板随之转动。
4.根据权利要求3所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述螺纹杆的一端螺纹拧紧有用于将螺纹杆固定的螺帽。
5.根据权利要求1所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述支杆的转动角度为120°。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述支杆的底部为开口状，所述支杆的端部设置有凹型块，所述凹型块的内侧铰接设置有辅助板，当所述辅助板转动后与环腰支架呈水平状时，可增强对环腰支架的辅助支撑力。
7.根据权利要求1所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述曲面板为软胶材质制作而成。
8.根据权利要求6所述的一种基于3DP技术个性化定制部队训练辅助行走机器人，其特征在于：所述支杆的底部开设有卡槽，当所述辅助板闲置时，可转动收纳至卡槽的内侧。
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| CN111994183A (zh) | 2020-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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