CN113276096B - 一种负重外骨骼背负装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负重外骨骼背负装置，包括背部组件、腰部组件、置物组件、以及背带腰封组件，背部组件的上端与背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，下端与腰部组件连接，置物组件可拆卸的连接在腰部组件或背部组件上，腰部组件包括腰部贴板和腰部调节减震机构，腰部贴板与背带腰封组件连接，腰部调节减震机构包括旋转连接件、以及对称设置在旋转连接件轴向两侧的支撑杆，支撑杆一端通过第一纵向转动件转动连接在旋转连接件上，另一端与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在两个支撑杆之间还设有支撑弹簧。本方案能提高外骨骼的背负能力，同时通过模块化的设计方便单独使用或是与下肢外骨骼配合使用。

Description

一种负重外骨骼背负装置

技术领域

本发明涉及外骨骼技术领域，具体涉及一种负重外骨骼背负装置。

背景技术

外骨骼作为一种可穿戴辅助装置，是将人的智慧和外骨骼的“体能”有机结合在一起，起到增强人体机能的作用。

外骨骼主要包括上肢外骨骼和下肢外骨骼，上肢外骨骼主要用于穿戴在人体上肢，为人体上肢搬运或上肢背负重物提供助力，下肢外骨骼主要用于穿戴在人体下肢，为人体下肢运动提供助力。外骨骼的机械结构是整个系统的基础，它与人体结合，既起到支撑承重作用，又具有传递运动和力的功能，人机之间存在运动耦合作用，其机构设计的合理性将直接影响功能效果。

现有的上肢外骨骼在和下肢外骨骼一起使用时，上肢外骨骼和下肢外骨骼之间是固定连接的，因此上肢外骨骼和下肢外骨骼往往不方便进行拆卸，使用时也只能同时使用，如当人体仅需要利用上肢外骨骼进行背负重物时的助力时，上肢外骨骼不能方便的与下肢外骨骼进行拆卸使用，导致使用不方便，同时当上肢外骨骼在对人体背负重物进行助力时，由于人体在行走时会存在竖向方向的往复运动，此时重物也会在竖向方向往复运动，重物在竖向往复运动过程中产生的能量会增大对人体肩部和腰部的作用力，由此就会大大降低人体的负重能力，降低上肢外骨骼的助力效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能提高外骨骼的背负能力，同时通过模块化的设计方便单独使用或是与下肢外骨骼配合使用的负重外骨骼背负装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种负重外骨骼背负装置，包括背部组件、腰部组件、置物组件、以及用于将负重外骨骼背负装置穿戴在人体上肢的背带腰封组件，所述背部组件的上端与所述背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，所述背部组件的下端与所述腰部组件连接，所述置物组件可拆卸的连接在所述腰部组件或所述背部组件上，所述腰部组件包括腰部贴板和腰部调节减震机构，所述腰部贴板与对应位置的所述背带腰封组件连接，所述腰部调节减震机构包括旋转连接件、以及对称设置在所述旋转连接件轴向两侧的支撑杆，所述支撑杆靠近所述旋转连接件的一端通过第一纵向转动件转动连接在所述旋转连接件上，所述支撑杆远离所述旋转连接件的一端用于与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在两个所述支撑杆之间还轴向设置有支撑弹簧，所述支撑弹簧的轴向两端分别通过长度可调的拉线与对应侧的所述支撑杆连接。

在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本发明的工作原理是：本方案的背负装置可以单独进行使用或者与下肢外骨骼配合使用，在与下肢外骨骼配合使用时，利用旋转连接件两侧的支撑杆与下肢外骨骼进行连接，在单独使用时，将两侧的支撑杆与下肢外骨骼进行拆卸，因此，整个背负装置可作为一个整体与下肢外骨骼进行配合使用或单独使用，实现了与下肢外骨骼的模块化拆装连接设计，使用更加的方便。

同时，本方案的背负装置在使用时，利用背带腰封组件可以将整个背负装置穿戴在人体上肢，置物组件与腰部组件或背部组件的可拆卸连接使得可以根据需要对置物组件进行安装和拆卸，以满足不同情况下的背负需求。

当不同使用者在穿戴该背负装置时，不同使用者的腰部和髋部尺寸会存在不同，为了使得本发明的背负装置能更好的与不同使用者的腰部和髋部尺寸相适应，此时通过调整拉线的长度，可以将两侧的支撑杆同时绕旋转连接件转动，使得两侧的支撑杆之间形成不同的夹角，直到该背负装置的穿戴尺寸与使用者的腰部和髋部尺寸相适应，由此使得在整个使用过程中该背负装置的穿戴尺寸均能保持与使用者的腰部和髋部尺寸相适应的状态，从而提高整个穿戴使用过程的舒适性。

另外，当安装上置物组件并在置物组件上放置重物时，重物在人体运动过程中将跟随人体在竖向方向往复运动，当重物在竖向往复运动时，重物作用在旋转连接件上的作用力发生变化，由于支撑杆是转动连接在旋转连接件上的，并且两个支撑杆之间设有支撑弹簧，此时重物对旋转连接件作用力的变化将会引起支撑弹簧的变形，也就是说此时支撑弹簧将通过变形对动态负重时的能量进行缓冲，吸收部分重物对外骨骼和人体产生的直接作用力，起到缓冲减震的目的，同时，支撑弹簧还可以对静态时整个背负装置的结构稳定性进行支撑，由此达到进一步提高外骨骼的负重能力，减轻人体负担的目的。

同时，本方案中的各部分均采用模块化的设计，在实际使用过程中，可以根据需要对各个模块进行安装和拆卸，以此来更好的满足不同情况下的使用需求。

因此，本方案通过对负重行走过程中的能量进行缓冲减震，以此达到提高背负能力的目的，同时，各组件均采用模块化的设计，并能够方便的实现与下肢外骨骼的安装和拆卸。

优选的，所述背部组件包括上背板和下背板，所述上背板与所述背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，所述下背板与所述腰部贴板连接，且在所述上背板和所述下背板之间还竖向设有背部调节杆，在所述背部调节杆上沿其长度方向设有多个调节安装孔，在所述上背板上还设有能够与所述调节安装孔连接的上连接孔，在所述下背板上还设有能够与所述调节安装孔连接的下连接孔，所述上连接孔和所述下连接孔均能与不同位置的所述调节安装孔固定连接，以实现所述上背板和所述下背板竖向距离的调节。

这样，当不同使用者在穿戴该背负装置时，为了使得背部组件能更好的与穿戴者的背部尺寸相适应，可以通过调节上背板和下背板之间的背部调节杆，使得背板调节杆上不同位置的调节安装孔分别与上背板上的上连接孔和下背板上的下连接孔相对应，当下背板和上背板之间的竖向距离与穿戴者的背部尺寸相适应后，再分别将上连接孔和下连接孔与对应位置的调节安装孔进行固定连接，由此实现根据不同穿戴者的情况对背部组件的尺寸进行适应性调节，进而提高穿戴舒适性和贴合性的目的。

优选的，所述腰部贴板包括上贴板和下贴板，所述上贴板和所述下贴板均通过所述第一纵向转动件转动连接在所述旋转连接件上。

这样，当人体在背负重物前行时，人体上半身不仅会有前后的运动趋势，同时也会有左右摆动的运动趋势，因此，本方案通过将上贴板和下贴板通过第一纵向转动件与旋转连接件转动连接，以此来满足行走过程中人体上半身左右摆动的需求，从而增加了穿戴该背负装置后人体的灵活性，进一步提高了穿戴的舒适性。

另一方面，由于人体在背负重物前行时，人体上半身往往会有左右摆动的运动趋势，当人体上半身在背负重物行走且具有左右摆动的趋势时，第一纵向转动件的设计可以使得腰部调节减震机构始终是保持水平状态，这样就会使得重物的重力在传递到腰部调节减震机构处时，该作用力是始终为竖直向下的状态，由此保证了重物重力的有效传递，提高助力减震效果。

同时，当人体上半身在背负重物行走且具有左右摆动的趋势时，人体从髋部位置到下肢位置基本上不会随着人体上半身进行左右摆动，因此当该背负装置在单独使用时，通过第一纵向转动件的设计使得腰部调节减震机构始终是保持水平状态，可以避免腰部减震机构与人体髋部位置的运动干涉，同时当该背负装置在与下肢外骨骼配合使用时，用于与下肢外骨骼连接的腰部减震机构始终处于水平状态，可以避免下肢外骨骼与人体的下肢之间产生运动的干涉，由此可以保证人体上半身在左右摆动时整个背负装置及背负装置与下肢外骨骼的正常使用，提高穿戴的舒适性和灵活性。

优选的，所述置物组件包括置物板，所述置物板通过安装块连接在所述下背板上，所述安装块包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部连接在所述下背板上，所述第二安装部与所述置物板可拆卸连接，在所述第二安装部上还设有定位凹槽，所述定位凹槽处还设有轴向贯穿所述第二安装部的第一连接孔，在所述第一安装部上与所述定位凹槽对应的位置设有能够伸入所述定位凹槽的定位凸起，在所述定位凸起处设有轴向贯穿所述定位凸起的第一安装孔，所述第一连接孔和所述第一安装孔之间通过轴向设置的第一轴向转动件进行转动连接。

这样，当需要安装或拆卸置物板时，直接将置物板与第二安装部之间进行安装或拆卸即可，同时当置物板安装在下背板上且未放置重物时，将置物板连同第二安装部绕第一安装部转动，以此可以实现将置物板进行折叠的目的。

优选的，所述置物组件还包括置物管，在所述上贴板的上端面开设有第一安装槽，所述置物管能够伸入或退出所述第一安装槽内，以实现所述上贴板和所述置物管之间的可拆卸连接。

这样，当需要使用置物管进行承载重物时，将置物管的伸入到第一安装槽内以实现置物管的安装，在实际使用时，还可以根据承载重物的需求选择不同轴向宽度或纵向长度的置物管，因此，本方案能根据实际使用的需要灵活的选择或安装置物管，从而更好的满足不同情况下的负重需求。

优选的，所述置物组件还包括肩前挂重机构，所述肩前挂重机构包括两个肩前挂重管，在所述上贴板的轴向两侧均开设有第二安装槽，两个所述肩前挂重管的下端能够分别伸入或退出所述第二安装槽内，以实现所述上贴板和所述肩前挂重管的可拆卸连接，且所述肩前挂重管的上端向前弯曲跨过人体肩部位置并设置有用于挂设重物的挂钩。

这样，通过设置肩前挂重机构可以更好的满足不同情况下的负重需求，当需要在胸前挂设重物时，可以将肩前挂重管的下端连接在第二安装槽内，此时肩前挂重管的上端跨过人体肩部位置向前伸出，重物可以直接挂在挂钩上，由此实现在胸前挂设重物的目的，从而更好的满足不同情况下的负重需求。

优选的，两个所述肩前挂重管之间还通过轴向设置的连接管进行连接，且所述肩前挂重机构还包括胸部缠绕带，所述胸部缠绕带与所述肩前挂重管对应的位置连接在所述肩前挂重管上，且所述胸部缠绕带还设有能够调节所述胸部缠绕带的长度并将所述胸部缠绕带穿戴在人体上肢的第一调节件。

这样，通过将两个肩前挂重管通过连接管进行连接，使得两个肩钱挂重管形成一个整体，同时胸部缠绕带可以用于将整个肩前挂重机构穿戴在人体胸部，从而提高肩前挂重机构穿戴的稳定性，胸部缠绕带上第一调节件还可以根据不同穿戴者的情况进行长度的调节，以此来更好的适应不同的穿戴者，提高穿戴的舒适性，另外，本方案的肩前挂重机构为一个整体，方便根据需要进行安装和拆卸。

优选的，所述腰部贴板用于与人体腰部接触的端面为与人体腰部形状相适应的弧形结构。

这样，腰部贴板用于与人体腰部接触的端面设计为弧形结构，弧形结构的腰部贴板能更好的人体腰部位置进行贴合，从而提高穿戴的舒适性。

优选的，在所述上贴板和所述下贴板上均开设有多个减重孔。

这样，通过在上贴板和下贴板上开设多个减重孔，可以实现上贴板和下贴板的轻量化设计。

优选的，所述背带腰封组件包括背带和腰封，在所述腰封上设有能够调节所述腰封长度并将所述腰封穿戴在人体腰部的第二调节件，在所述背带上设有能够调节所述背带长度并将所述背带穿戴在人体上肢的第三调节件。

这样，腰封上的第二调节件和背带上的第三调节件可以通过长度的调节来更好的满足不同穿戴者的穿戴需求，从而进一步的提高穿戴的舒适性。

附图说明

图1为本发明负重外骨骼背负装置穿戴在人体上的状态示意图；

图2为本发明负重外骨骼背负装置的结构示意图（安装置物板和肩前挂重机构）；

图3为本发明负重外骨骼背负装置的结构示意图（安装窄置物管和肩前挂重机构）

图4为本发明负重外骨骼背负装置的结构示意图（安装宽置物管和肩前挂重机构）；

图5为本发明负重外骨骼背负装置中腰部组件的结构示意图；

图6为本发明负重外骨骼背负装置中背部组件的结构示意图；

图7为本发明负重外骨骼背负装置中肩前挂重机构的结构示意图；

图8为本发明负重外骨骼背负装置中背带腰封组件的结构示意图。

附图标记说明：背带腰封组件1、背带11、腰封12、第二调节件13、背部组件2、安装块21、第一安装部211、第二安装部212、第一轴向转动件213、上背板22、下背板23、背部调节杆24、调节安装孔241、腰部组件3、旋转连接件31、第一纵向转动件32、支撑杆33、第一支撑件331、第一弯曲部332、第二弯曲部333、连接支撑部334、支撑弹簧34、上贴板35、第一安装槽351、第二安装槽352、下贴板36、肩前挂重机构4、肩前挂重管41、连接管42、胸部缠绕带43、第一调节件44、挂钩45、置物板5、置物管6。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如附图1到附图5所示，一种负重外骨骼背负装置，包括背部组件2、腰部组件3、置物组件、以及用于将负重外骨骼背负装置穿戴在人体上肢的背带腰封组件1，背部组件2的上端与背带腰封组件1和人体背部对应的位置连接，背部组件2的下端与腰部组件3连接，置物组件可拆卸的连接在腰部组件3或背部组件2上，腰部组件3包括腰部贴板和腰部调节减震机构，腰部贴板与对应位置的背带腰封组件1连接，腰部调节减震机构包括旋转连接件31、以及对称设置在旋转连接件31轴向两侧的支撑杆33，支撑杆33靠近旋转连接件31的一端通过第一纵向转动件32转动连接在旋转连接件31上，支撑杆33远离旋转连接件31的一端能够与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在两个支撑杆33之间还轴向设置有支撑弹簧34，支撑弹簧34的轴向两端分别通过长度可调的拉线与对应侧的支撑杆33连接。

在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本发明的工作原理是：本方案的背负装置可以单独进行使用或者与下肢外骨骼配合使用，在与下肢外骨骼配合使用时，利用旋转连接件31两侧的支撑杆33与下肢外骨骼进行连接，在单独使用时，将两侧的支撑杆33与下肢外骨骼进行拆卸，因此，整个背负装置可作为一个整体与下肢外骨骼进行配合使用或单独使用，实现了与下肢外骨骼的模块化拆装连接设计，使用更加的方便。

同时，本方案的背负装置在使用时，利用背带腰封组件1可以将整个背负装置穿戴在人体上肢，置物组件与腰部组件3或背部组件2的可拆卸连接使得可以根据需要对置物组件进行安装和拆卸，以满足不同情况下的背负需求。

当不同使用者在穿戴该背负装置时，不同使用者的腰部和髋部尺寸会存在不同，为了使得本发明的背负装置能更好的与不同使用者的腰部和髋部尺寸相适应，此时通过调整拉线的长度，可以将两侧的支撑杆33同时绕旋转连接件转动，使得两侧的支撑杆33之间形成不同的夹角，直到该背负装置的穿戴尺寸与使用者的腰部和髋部尺寸相适应，由此使得在整个使用过程中该背负装置的穿戴尺寸均能保持与使用者的腰部和髋部尺寸相适应的状态，从而提高整个穿戴使用过程的舒适性。

另外，当安装上置物组件并在置物组件上放置重物时，重物在人体运动过程中将跟随人体在竖向方向往复运动，当重物在竖向往复运动时，重物作用在旋转连接件31上的作用力发生变化，由于支撑杆33是转动连接在旋转连接件31上的，并且两个支撑杆33之间设有支撑弹簧34，此时重物对旋转连接件31作用力的变化将会引起支撑弹簧34的变形，也就是说此时支撑弹簧34将通过变形对动态负重时的能量进行缓冲，吸收部分重物对外骨骼和人体产生的直接作用力，起到缓冲减震的目的，同时，支撑弹簧34还可以对静态时整个背负装置的结构稳定性进行支撑，由此达到进一步提高外骨骼的负重能力，减轻人体负担的目的。

同时，本方案中的各部分均采用模块化的设计，在实际使用过程中，可以根据需要对各个模块进行安装和拆卸，以此来更好的满足不同情况下的使用需求。

因此，本方案通过对负重行走过程中的能量进行缓冲减震，以此达到提高背负能力的目的，同时，各组件均采用模块化的设计，并能够方便的实现与下肢外骨骼的安装和拆卸。

在本实施例中，支撑杆33包括第一支撑件331和第二支撑件，第一支撑件331远离第二支撑件的一端与旋转连接件转动连接，第二支撑件远离第一支撑件331的一端用于与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在第一支撑件331靠近第二支撑件的一端沿其长度方向开设有第一滑动槽，且在第一支撑件331上开设有第一滑动槽的侧壁上还沿其长度方向开设有第一条形孔，第二支撑件靠近第一支撑件331的一端能够滑动伸入到第一滑动槽内，且在第二支撑件靠近第一支撑件331的一端还沿其长度方向设有多个轴向贯穿第二支撑件的第一定位孔，第二支撑件能够沿第一滑动槽滑动，以使得第二支撑件上的第一定位孔能够与第一条形孔的不同位置相对应，且第一定位孔和第一条形孔之间通过第一紧固件连接。

这样，该外骨骼在实际使用时，将支撑杆33设计为可以通过相对滑动以改变整个支撑组件尺寸的第一支撑件331和第二支撑件的结构形式，第一支撑件331、第二支撑件和支撑弹簧的共同配合，能更好的与不同使用者的腰部和髋部尺寸相适应。

如在支撑弹簧的刚度保持一定的情况下，通过将第二支撑件沿第一滑动槽进行滑动，以此来改变第一支撑件331和第二支撑件的整体尺寸，可以实现与人体对应的腰部宽度和腰髋部高度尺寸的双重调节；当支撑弹簧的刚度可调时，保持第一支撑件331和第二支撑件整体尺寸的不变，也可以实现腰部宽度和腰髋部高度尺寸的双重调节；当支撑弹簧的刚度可调，且第一支撑件331和第二支撑件的整体尺寸变化时，可以实现腰髋部高度尺寸的单一调节，因此，本方案在实际使用时，可以根据具体情况对支撑弹簧和第一、第二支撑件的整体尺寸进行调节，以更好的与不同使用者的腰髋部尺寸相适应，进一步提高穿着的舒适性。

在本实施例中，第二支撑件包括第一弯曲部332、第二弯曲部333和连接支撑部334，第一弯曲部332的一端与第一支撑件331连接，第一弯曲部332的另一端倾斜向下设置并按设定的第一角度向上弯曲，以使得第一弯曲部332整体呈向上弯曲的弧形结构，第一弯曲部332远离第一支撑件331的一端倾斜向下延伸并按设定的第二角度向前弯曲，以形成整体呈向前弯曲的弧形结构的第二弯曲部333，连接支撑部334沿纵向平行设置，且连接支撑部334靠近第二弯曲部333的一端与第二弯曲部333平滑过渡连接。

这样，将第二支撑件设置为第一弯曲部332、第二弯曲部333和连接支撑部334的结构样式，可以使得第二支撑件整体呈现出分别向两侧并斜向下延伸的结构样式，以此更好的满足穿戴舒适性的要求。

如附图6所示，在本实施例中，背部组件2包括上背板22和下背板23，上背板22与背带腰封组件1和人体背部对应的位置连接，下背板23与腰部贴板连接，且在上背板22和下背板23之间还竖向设有背部调节杆24，在背部调节杆24上沿其长度方向设有多个调节安装孔241，在上背板22上还设有能够与调节安装孔241连接的上连接孔，在下背板23上还设有能够与调节安装孔241连接的下连接孔，上连接孔和下连接孔均能与不同位置的调节安装孔241固定连接，以实现上背板22和下背板23竖向距离的调节。

这样，当不同使用者在穿戴该背负装置时，为了使得背部组件2能更好的与穿戴者的背部尺寸相适应，可以通过调节上背板22和下背板23之间的背部调节杆24，使得背板调节杆上不同位置的调节安装孔241分别与上背板22上的上连接孔和下背板23上的下连接孔相对应，当下背板23和上背板22之间的竖向距离与穿戴者的背部尺寸相适应后，再分别将上连接孔和下连接孔与对应位置的调节安装孔241进行固定连接，由此实现根据不同穿戴者的情况对背部组件2的尺寸进行适应性调节，进而提高穿戴舒适性和贴合性的目的。

在本实施例中，腰部贴板包括上贴板35和下贴板36，上贴板35和下贴板36均通过第一纵向转动件32转动连接在旋转连接件31上。

这样，当人体在背负重物前行时，人体上半身不仅会有前后的运动趋势，同时也会有左右摆动的运动趋势，因此，本方案通过将上贴板35和下贴板36通过第一纵向转动件32与旋转连接件31转动连接，以此来满足行走过程中人体上半身左右摆动的需求，从而增加了穿戴该背负装置后人体的灵活性，进一步提高了穿戴的舒适性。

另一方面，由于人体在背负重物前行时，人体上半身往往会有左右摆动的运动趋势，当人体上半身在背负重物行走且具有左右摆动的趋势时，第一纵向转动件的设计可以使得腰部调节减震机构始终是保持水平状态，这样就会使得重物的重力在传递到腰部调节减震机构处时，该作用力是始终为竖直向下的状态，由此保证了重物重力的有效传递，提高助力减震效果。

同时，当人体上半身在背负重物行走且具有左右摆动的趋势时，人体从髋部位置到下肢位置基本上不会随着人体上半身进行左右摆动，因此当该背负装置在单独使用时，通过第一纵向转动件的设计使得腰部调节减震机构始终是保持水平状态，可以避免腰部减震机构与人体髋部位置的运动干涉，同时当该背负装置在与下肢外骨骼配合使用时，用于与下肢外骨骼连接的腰部减震机构始终处于水平状态，可以避免下肢外骨骼与人体的下肢之间产生运动的干涉，由此可以保证人体上半身在左右摆动时整个背负装置及背负装置与下肢外骨骼的正常使用，提高穿戴的舒适性和灵活性。

在本实施例中，置物组件包括置物板5，置物板5通过安装块21连接在下背板23上，安装块21包括第一安装部211和第二安装部212，第一安装部211连接在下背板23上，第二安装部212与置物板5可拆卸连接，在第二安装部212上还设有定位凹槽，定位凹槽处还设有轴向贯穿第二安装部212的第一连接孔，在第一安装部211上与定位凹槽对应的位置设有能够伸入定位凹槽的定位凸起，在定位凸起处设有轴向贯穿定位凸起的第一安装孔，第一连接孔和第一安装孔之间通过轴向设置的第一轴向转动件213进行转动连接。

这样，当需要安装或拆卸置物板5时，直接将置物板5与第二安装部212之间进行安装或拆卸即可，同时当置物板5安装在下背板23上且未放置重物时，将置物板5连同第二安装部212绕第一安装部211转动，以此可以实现将置物板5进行折叠的目的。

在本实施例中，置物组件还包括置物管6，在上贴板35的上端面开设有第一安装槽351，置物管6能够伸入或退出第一安装槽351内，以实现上贴板35和置物管6之间的可拆卸连接。具体使用时，置物管可以根据需要设计为宽弯管（如附图4所示）或窄弯管（如附图3所示）的结构，以此来更好的满足不同情况下的重物背负需求。

这样，当需要使用置物管6进行承载重物时，将置物管6的伸入到第一安装槽351内以实现置物管6的安装，在实际使用时，还可以根据承载重物的需求选择不同轴向宽度或纵向长度的置物管6，因此，本方案能根据实际使用的需要灵活的选择或安装置物管6，从而更好的满足不同情况下的负重需求。

如附图7所示，在本实施例中，置物组件还包括肩前挂重机构4，肩前挂重机构4包括两个肩前挂重管41，在上贴板35的轴向两侧均开设有第二安装槽352，两个肩前挂重管41的下端能够分别伸入或退出第二安装槽352内，以实现上贴板35和肩前挂重管41的可拆卸连接，且肩前挂重管41的上端向前弯曲跨过人体肩部位置并设置有用于挂设重物的挂钩45。

这样，通过设置肩前挂重机构4可以更好的满足不同情况下的负重需求，当需要在胸前挂设重物时，可以将肩前挂重管41的下端连接在第二安装槽352内，此时肩前挂重管41的上端跨过人体肩部位置向前伸出，重物可以直接挂在挂钩45上，由此实现在胸前挂设重物的目的，从而更好的满足不同情况下的负重需求。

在本实施例中，两个肩前挂重管41之间还通过轴向设置的连接管42进行连接，且肩前挂重机构4还包括胸部缠绕带43，胸部缠绕带43与肩前挂重管41对应的位置连接在肩前挂重管41上，且胸部缠绕带43还设有能够调节胸部缠绕带43的长度并将胸部缠绕带43穿戴在人体上肢的第一调节件44。具体使用时，第一调节件44可以采用卡扣的结构形式或者其他可以进行长度调节的结构形式。

这样，通过将两个肩前挂重管41通过连接管42进行连接，使得两个肩钱挂重管形成一个整体，同时胸部缠绕带43可以用于将整个肩前挂重机构4穿戴在人体胸部，从而提高肩前挂重机构4穿戴的稳定性，胸部缠绕带43上第一调节件44还可以根据不同穿戴者的情况进行长度的调节，以此来更好的适应不同的穿戴者，提高穿戴的舒适性，另外，本方案的肩前挂重机构4为一个整体，方便根据需要进行安装和拆卸。

在本实施例中，腰部贴板用于与人体腰部接触的端面为与人体腰部形状相适应的弧形结构。

这样，腰部贴板用于与人体腰部接触的端面设计为弧形结构，弧形结构的腰部贴板能更好的人体腰部位置进行贴合，从而提高穿戴的舒适性。

在本实施例中，在上贴板35和下贴板36上均开设有多个减重孔。

这样，通过在上贴板35和下贴板36上开设多个减重孔，可以实现上贴板35和下贴板36的轻量化设计。

如附图8所示，在本实施例中，背带腰封组件1包括背带11和腰封12，在腰封12上设有能够调节腰封12长度并将腰封12穿戴在人体腰部的第二调节件13，在背带11上设有能够调节背带11长度并将背带11穿戴在人体上肢的第三调节件。具体使用时，第二、第三调节件可以采用卡扣的结构形式或者其他可以进行长度调节的结构形式。

这样，腰封12上的第二调节件13和背带11上的第三调节件可以通过长度的调节来更好的满足不同穿戴者的穿戴需求，从而进一步的提高穿戴的舒适性。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种负重外骨骼背负装置，其特征在于，包括背部组件、腰部组件、置物组件、以及用于将负重外骨骼背负装置穿戴在人体上肢的背带腰封组件，所述背部组件的上端与所述背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，所述背部组件的下端与所述腰部组件连接，所述置物组件可拆卸的连接在所述腰部组件或所述背部组件上，所述腰部组件包括腰部贴板和腰部调节减震机构，所述腰部贴板与对应位置的所述背带腰封组件连接，所述腰部调节减震机构包括旋转连接件、以及对称设置在所述旋转连接件轴向两侧的支撑杆，所述支撑杆靠近所述旋转连接件的一端通过第一纵向转动件转动连接在所述旋转连接件上，所述支撑杆远离所述旋转连接件的一端用于与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在两个所述支撑杆之间还轴向设置有支撑弹簧，所述支撑弹簧的轴向两端分别通过长度可调的拉线与对应侧的所述支撑杆连接；通过调整拉线的长度，可以将两侧的支撑杆同时绕旋转连接件转动，使得两侧的支撑杆之间形成不同的夹角；

支撑杆包括第一支撑件和第二支撑件，第一支撑件远离第二支撑件的一端与旋转连接件转动连接，第二支撑件远离第一支撑件的一端用于与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在第一支撑件靠近第二支撑件的一端沿其长度方向开设有第一滑动槽，且在第一支撑件上开设有第一滑动槽的侧壁上还沿其长度方向开设有第一条形孔，第二支撑件靠近第一支撑件的一端能够滑动伸入到第一滑动槽内，且在第二支撑件靠近第一支撑件的一端还沿其长度方向设有多个轴向贯穿第二支撑件的第一定位孔，第二支撑件能够沿第一滑动槽滑动，以使得第二支撑件上的第一定位孔能够与第一条形孔的不同位置相对应，且第一定位孔和第一条形孔之间通过第一紧固件连接；

支撑弹簧的刚度可调，对支撑弹簧和第一、第二支撑件的整体尺寸进行调节，以更好的与不同使用者的腰髋部尺寸相适应；

第二支撑件包括第一弯曲部、第二弯曲部和连接支撑部，第一弯曲部的一端与第一支撑件连接，第一弯曲部的另一端倾斜向下设置并按设定的第一角度向上弯曲，以使得第一弯曲部整体呈向上弯曲的弧形结构，第一弯曲部远离第一支撑件的一端倾斜向下延伸并按设定的第二角度向前弯曲，以形成整体呈向前弯曲的弧形结构的第二弯曲部，连接支撑部沿纵向平行设置，且连接支撑部靠近第二弯曲部的一端与第二弯曲部平滑过渡连接。

2.根据权利要求1所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述背部组件包括上背板和下背板，所述上背板与所述背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，所述下背板与所述腰部贴板连接，且在所述上背板和所述下背板之间还竖向设有背部调节杆，在所述背部调节杆上沿其长度方向设有多个调节安装孔，在所述上背板上还设有能够与所述调节安装孔连接的上连接孔，在所述下背板上还设有能够与所述调节安装孔连接的下连接孔，所述上连接孔和所述下连接孔均能与不同位置的所述调节安装孔固定连接，以实现所述上背板和所述下背板竖向距离的调节。

3.根据权利要求1所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述腰部贴板包括上贴板和下贴板，所述上贴板和所述下贴板均通过所述第一纵向转动件转动连接在所述旋转连接件上。

4.根据权利要求2所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述置物组件包括置物板，所述置物板通过安装块连接在所述下背板上，所述安装块包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部连接在所述下背板上，所述第二安装部与所述置物板可拆卸连接，在所述第二安装部上还设有定位凹槽，所述定位凹槽处还设有轴向贯穿所述第二安装部的第一连接孔，在所述第一安装部上与所述定位凹槽对应的位置设有能够伸入所述定位凹槽的定位凸起，在所述定位凸起处设有轴向贯穿所述定位凸起的第一安装孔，所述第一连接孔和所述第一安装孔之间通过轴向设置的第一轴向转动件进行转动连接。

5.根据权利要求3所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述置物组件还包括置物管，在所述上贴板的上端面开设有第一安装槽，所述置物管能够伸入或退出所述第一安装槽内，以实现所述上贴板和所述置物管之间的可拆卸连接。

6.根据权利要求3所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述置物组件还包括肩前挂重机构，所述肩前挂重机构包括两个肩前挂重管，在所述上贴板的轴向两侧均开设有第二安装槽，两个所述肩前挂重管的下端能够分别伸入或退出所述第二安装槽内，以实现所述上贴板和所述肩前挂重管的可拆卸连接，且所述肩前挂重管的上端向前弯曲跨过人体肩部位置并设置有用于挂设重物的挂钩。

7.根据权利要求6所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，两个所述肩前挂重管之间还通过轴向设置的连接管进行连接，且所述肩前挂重机构还包括胸部缠绕带，所述胸部缠绕带与所述肩前挂重管对应的位置连接在所述肩前挂重管上，且所述胸部缠绕带还设有能够调节所述胸部缠绕带的长度并将所述胸部缠绕带穿戴在人体上肢的第一调节件。

8.根据权利要求1所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述腰部贴板用于与人体腰部接触的端面为与人体腰部形状相适应的弧形结构。

9.根据权利要求3所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，在所述上贴板和所述下贴板上均开设有多个减重孔。

10.根据权利要求1所述的负重外骨骼背负装置，其特征在于，所述背带腰封组件包括背带和腰封，在所述腰封上设有能够调节所述腰封长度并将所述腰封穿戴在人体腰部的第二调节件，在所述背带上设有能够调节所述背带长度并将所述背带穿戴在人体上肢的第三调节件。

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