CN117817646B - 一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外骨骼调节机构的技术领域，特别是涉及一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其包括包裹结构，所述包裹结构的形状为C型，并且其包裹在人体腿部；主杆，所述主杆的数量设为两个，并且其左右分布，两个主杆分别安装在包裹结构的两端，主杆的长度方向沿腿部长度方向；通过调节结构控制包裹结构变形，从而使包裹结构随着人体运动时，腿部的粗细变化而主动变形，方便使其对腿部的作用力始终保持在规定范围内，避免传统方式中，腿部变粗时，腿部受到的挤压力增大而导致人体不适，方便对腿部进行保护，同时保证腿部血液正常流动，方便使人体在舒适的情况下正常运动。

Description

一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构

技术领域

本发明涉及外骨骼调节机构的技术领域，特别是涉及一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构。

背景技术

可穿戴外骨骼是一种现代人体辅助器械，其在病人康复锻炼、重物搬运、人体运动等方面均为人们带来极大便利，尤其在人体跑步、行走锻炼时，既可以为人体提供辅助行动力，使人体运动更加轻松，又能够为人体提供相当的阻力，来增大运动强度，从而起到辅助锻炼的目的。

外骨骼在穿戴时，其主要的作用点为腿部，通过辅助控制腿部弯曲、运动来实现锻炼的目的，因此在腿部需要设置一个锁紧机构来实现腿部与外骨骼的连接，常用的锁紧机构主要为弹性绷带，通过将弹性绷带穿戴在腿部，使其牢牢的固定在腿上，以达到连接的目的，而为避免锁紧机构在人体运动使脱落，其对腿部的捆扎挤压力较大，并且由于人体在运动时，腿部肌肉受力，腿型发生变化，腿的粗细发生变化，弹性绷带会发生变形，其对腿部的挤压力进一步增大，由此导致了，人体长时间运动会导致腿部血液流动不畅，并且弹性绷带会对腿部造成挤压损伤，因此为解决这一问题，本发明提出了一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其所采用的具体技术方案是：

一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，包括：

包裹结构，所述包裹结构的形状为C型，并且其包裹在人体腿部；

主杆，所述主杆的数量设为两个，并且其左右分布，两个主杆分别安装在包裹结构的两端，主杆的长度方向沿腿部长度方向；

调节结构，所述调节结构的数量设为两个，并且其上下分布，两个调节结构均位于两个主杆之间，所述调节结构用于主动调节两个主杆之间的距离。

以上述技术方案为基础，所述调节结构包括前护板，前护板上设有两个连接板，两个连接板分别与两个主杆连接，一个连接板固定在前护板上，另一个连接板滑动安装在前护板上，并且该连接板上设有齿条，前护板上设有微电机，微电机的输出端设有齿柱，齿柱与齿条啮合连接。

以上述技术方案为基础，所述包裹结构由多个拉带组成，并且多个拉带的内侧设置有气袋，其中拉带的两端分别与两个主杆连接。

以上述技术方案为基础，所述前护板外壁上和所述气袋外壁上均设置有透气棉层。

以上述技术方案为基础，所述主杆由滑杆和滑动安装在滑杆上的多个滑块组成，滑块与拉带的端部连接。

以上述技术方案为基础，所述滑杆由上下分布的两个单杆和位于两个单杆之间的滑套组成，其中一个单杆的端部滑动插入滑套内，另一个单杆端部与滑套固定连接，两组调节结构分别适配在两个单杆上。

以上述技术方案为基础，所述滑杆还包括固定在滑套外壁上的弹片，弹片上设有扣板，扣板上竖向排列有多个插孔，所述滑套的外壁上开设有长槽，长槽内滑动设有插柱，插柱的一端固定在滑套内处于滑动状态的单杆上，插柱的另一端卡装在一个插孔内。

以上述技术方案为基础，所述拉带的一端固定在一个滑杆上的滑块上，另一个滑杆上设置有连杆，拉带的另一端外壁上设置有自粘贴，并且拉带的该端绕过连杆并通过自粘贴连接固定。

以上述技术方案为基础，所述调节结构还包括第一遮板和第二遮板，第一遮板固定在前护板上的一个连接板上，第二遮板固定在前护板上的另一个连接板上，第一遮板和第二遮板相互交错分布，其中第一遮板和第二遮板用于对微电机、齿柱和齿条进行遮挡。

本发明的优点在于：

通过调节结构控制包裹结构变形，从而使包裹结构随着人体运动时，腿部的粗细变化而主动变形，方便使其对腿部的作用力始终保持在规定范围内，避免传统方式中，腿部变粗时，腿部受到的挤压力增大而导致人体不适，方便对腿部进行保护，同时保证腿部血液正常流动，方便使人体在舒适的情况下正常运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中包裹结构、主杆和调节结构的放大结构示意图；

图3是图2中去除气袋后的结构示意图；

图4是图2中主杆放大结构示意图；

图5是图4爆炸结构示意图；

图6是图3中拉带放大结构示意图；

图7是图3中单杆放大结构示意图；

附图中标记：

100、包裹结构；101、拉带；102、气袋；

200、主杆；201、滑杆；2011、单杆；2012、滑套；2013、弹片；2014、扣板；2015、插柱；202、滑块；

300、调节结构；301、前护板；302、连接板；303、齿条；304、微电机；305、齿柱；306、第一遮板；307、第二遮板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图2所示，在一个实施例中：

本发明的一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，包括：

包裹结构100，所述包裹结构100的形状为C型，并且其包裹在人体腿部；

主杆200，所述主杆200的数量设为两个，并且其左右分布，两个主杆200分别安装在包裹结构100的两端，主杆200的长度方向沿腿部长度方向；

调节结构300，所述调节结构300的数量设为两个，并且其上下分布，两个调节结构300均位于两个主杆200之间，所述调节结构300用于主动调节两个主杆200之间的距离。

详细的，所述包裹结构100的形状为筒状，并且其水平截面的形状为C型，包裹结构100包裹在人体腿部，并且其C型的开口方向水平朝向人体前方，主杆200位于包裹结构100的C型开口内，主杆200竖直设置，两个主杆200用于对包裹结构100的两端进行支撑，并且主杆200还能够对调节结构300和包裹结构100进行连接，调节结构300能够调节两个主杆200之间的距离，从而调节包裹结构100的内径大小，而两个调节结构300的设置则主要是为了使两个主杆200的上下两侧同步运动，以使主杆200的运动更加平稳，避免主杆200因受力不均而导致倾斜，当人体在运动时，腿部在受力和放松两种状态下连续切换，当腿部受力时，腿部的肌肉变形，腿变粗，此时调节结构300可推动两个主杆200相互远离规定距离，从而使包裹结构100变形，其内径变大，由此使包裹结构100对腿部的作用力不会因腿变粗而增大，方便使包裹结构100对腿部始终提供较为舒适的挤压力，以达到将包裹结构100固定在腿部的目的，当腿部处于放松状态时，调节结构300拉动两个主杆200相互靠近，此时包裹结构100内径变小，由此使包裹结构100随着人体运动时，腿部的粗细变化而主动变形，方便使其对腿部的作用力始终保持在规定范围内，避免传统方式中，腿部变粗时，腿部受到的挤压力增大而导致不适，方便对腿部进行保护，同时保证腿部血液正常流动，方便使人体在舒适的情况下正常运动。

如图4和图5所示，在一个实施例中：

所述调节结构300包括前护板301，前护板301上设有两个连接板302，两个连接板302分别与两个主杆200连接，一个连接板302固定在前护板301上，另一个连接板302滑动安装在前护板301上，并且该连接板302上设有齿条303，前护板301上设有微电机304，微电机304的输出端设有齿柱305，齿柱305与齿条303啮合连接。

详细的，前护板301位于主杆200与腿部之间，并用以遮挡主杆200，这样就能够为腿部提供保护，并且提高腿部舒适性，连接板302位于两个主杆200之间，并且连接板302用以连接主杆200和前护板301，这样就能够使包裹结构100和前护板301形成完整筒状，并且其套在腿部的外侧，当人体运动时，可通过控制微电机304的正反转动，使微电机304通过齿柱305推动齿条303移动，由此调节前护板301上处于活动状态的连接板302的位置，方便对两个主杆200之间的距离进行调节。

如图3所示，在一个实施例中：

所述包裹结构100由多个拉带101组成，并且多个拉带101的内侧设置有气袋102，其中拉带101的两端分别与两个主杆200连接。

详细的，多个拉带101呈竖向排列，气袋102固定在多个拉带101的内壁上，气袋102的形状为竖直筒状，其水平截面为C型，气袋102可充气膨胀，并且气袋102的膨胀率较小，其只需满足贴敷在腿部并使腿部均匀受力的作用即可，拉带101主要为气袋102提供支撑，通过采用拉带101和气袋102的结构方式，可方便使腿部受力更加均匀，增大受力面积，提高锁紧强度，避免脱落，同时由于腿部受力面积增大，其舒适性提高。

在一个实施例中：

所述前护板301外壁上和所述气袋102外壁上均设置有透气棉层。

详细的，通过采用透气棉层的方式，即保护腿部，避免设备对腿部造成磕伤，同时提高摩擦系数，避免脱落，还能够起到透气排汗的目的。

如图2所示，在一个实施例中：

所述主杆200由滑杆201和滑动安装在滑杆201上的多个滑块202组成，滑块202与拉带101的端部连接。

详细的，由于不同人体的腿型不一致，为方便使拉带101更好的固定，可在实际穿戴时，通过调节滑块202在滑杆201上滑动，来调节拉带101的高度位置，从而提高了设备的适用性。

如图3所示，在一个实施例中：

所述滑杆201由上下分布的两个单杆2011和位于两个单杆2011之间的滑套2012组成，其中一个单杆2011的端部滑动插入滑套2012内，另一个单杆2011端部与滑套2012固定连接，两组调节结构300分别适配在两个单杆2011上。

详细的，由于不同人体的腿长不一致，为避免只调节滑块202时，滑杆201的长度不变而导致滑杆201的端部与脚面或其他人体部位接触，需要使滑杆201能够调节其自身长度，这样就能够更加方便的适用不同人群，提高人体运动的便利性。

如图7所示，在一个实施例中：

所述滑杆201还包括固定在滑套2012外壁上的弹片2013，弹片2013上设有扣板2014，扣板2014上竖向排列有多个插孔，所述滑套2012的外壁上开设有长槽，长槽内滑动设有插柱2015，插柱2015的一端固定在滑套2012内处于滑动状态的单杆2011上，插柱2015的另一端卡装在一个插孔内。

详细的，弹片2013、扣板2014和插柱2015可用于对滑套2012和单杆2011进行锁定，从而对滑杆201的长度进行锁定，当需要调节滑杆201的长度时，只需搬动扣板2014，使其脱离插柱2015，再调节滑杆201的长度使插柱2015插入不同的插孔内即可，而弹片2013的作用主要是为扣板2014提供弹性支撑力，并且方便扣板2014搬动。

如图6所示，在一个实施例中：

所述拉带101的一端固定在一个滑杆201上的滑块202上，另一个滑杆201上设置有连杆，拉带101的另一端外壁上设置有自粘贴，并且拉带101的该端绕过连杆并通过自粘贴连接固定。

详细的，自粘贴可采用魔术贴来实现与连杆的连接工作，而该方式可随意调节拉带101的长度，由此方便使气袋102根据腿型更好的实现贴合工作，在实际应用中，由于腿部的中间一般较粗，其上下两端较细，因此可通过调节多个拉带101的长度来适应腿型，由此降低了拉带101和气袋102对腿部的包裹力，并且提高了连接效果，避免其脱落。

如图5所示，在一个实施例中：

所述调节结构300还包括第一遮板306和第二遮板307，第一遮板306固定在前护板301上的一个连接板302上，第二遮板307固定在前护板301上的另一个连接板302上，第一遮板306和第二遮板307相互交错分布，其中第一遮板306和第二遮板307用于对微电机304、齿柱305和齿条303进行遮挡。

详细的，通过采用第一遮板306和第二遮板307对前护板301上安装的结构进行遮挡保护，可提高了美观性，并且避免外界物体对微电机304、齿柱305和齿条303的正常运行造成影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其特征在于，包括：

包裹结构（100），所述包裹结构（100）的形状为C型，并且其包裹在人体腿部；

主杆（200），所述主杆（200）的数量设为两个，并且其左右分布，两个主杆（200）分别安装在包裹结构（100）的两端，主杆（200）的长度方向沿腿部长度方向；

调节结构（300），所述调节结构（300）的数量设为两个，并且其上下分布，两个调节结构（300）均位于两个主杆（200）之间，所述调节结构（300）用于主动调节两个主杆（200）之间的距离；

所述调节结构（300）包括前护板（301），前护板（301）上设有两个连接板（302），两个连接板（302）分别与两个主杆（200）连接，一个连接板（302）固定在前护板（301）上，另一个连接板（302）滑动安装在前护板（301）上，并且该连接板（302）上设有齿条（303），前护板（301）上设有微电机（304），微电机（304）的输出端设有齿柱（305），齿柱（305）与齿条（303）啮合连接；

所述包裹结构（100）由多个拉带（101）组成，并且多个拉带（101）的内侧设置有气袋（102），其中拉带（101）的两端分别与两个主杆（200）连接；

所述主杆（200）由滑杆（201）和滑动安装在滑杆（201）上的多个滑块（202）组成，滑块（202）与拉带（101）的端部连接；

所述滑杆（201）由上下分布的两个单杆（2011）和位于两个单杆（2011）之间的滑套（2012）组成，其中一个单杆（2011）的端部滑动插入滑套（2012）内，另一个单杆（2011）端部与滑套（2012）固定连接，两组调节结构（300）分别适配在两个单杆（2011）上。

2.采用权利要求1所述的一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其特征在于，所述前护板（301）外壁上和所述气袋（102）外壁上均设置有透气棉层。

3.采用权利要求2所述的一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其特征在于，所述滑杆（201）还包括固定在滑套（2012）外壁上的弹片（2013），弹片（2013）上设有扣板（2014），扣板（2014）上竖向排列有多个插孔，所述滑套（2012）的外壁上开设有长槽，长槽内滑动设有插柱（2015），插柱（2015）的一端固定在滑套（2012）内处于滑动状态的单杆（2011）上，插柱（2015）的另一端卡装在一个插孔内。

4.采用权利要求3所述的一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其特征在于，所述拉带（101）的一端固定在一个滑杆（201）上的滑块（202）上，另一个滑杆（201）上设置有连杆，拉带（101）的另一端外壁上设置有自粘贴，并且拉带（101）的该端绕过连杆并通过自粘贴连接固定。

5.采用权利要求4所述的一种可穿戴外骨骼腿部锁紧调节机构，其特征在于，所述调节结构（300）还包括第一遮板（306）和第二遮板（307），第一遮板（306）固定在前护板（301）上的一个连接板（302）上，第二遮板（307）固定在前护板（301）上的另一个连接板（302）上，第一遮板（306）和第二遮板（307）相互交错分布，其中第一遮板（306）和第二遮板（307）用于对微电机（304）、齿柱（305）和齿条（303）进行遮挡。