CN204766375U - 一种可穿戴式机械助力腿机构 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴式机械助力腿机构，涉及一种机械助力机构，机构由机械部分和电控部分组成，机械部分包括可穿戴机架（7）、塑料板（11）、粘扣、电瓶（13）、微型气泵（14）、带有调速接头的双作用气缸（10）、气弹簧（8）、气管、快速接头、五通、气动三联件、磁开关（20）、电磁阀、阀板及其套件（15）、电动机（1）、棘轮（2）、自锁吊爪（4）、钢丝绳及定滑轮（3）；电控部分包括单片机（16）、电池、低电平继电器（17）、杜邦线；机架由铝合金型材搭建而成，各段型材用枢轴（9）和锚式连接销（22）连接；该机构设气缸调节装置，能模仿腿部肌肉收缩，使机械运动的误差最小，在连续前进过程中实现机械助力。

Description

一种可穿戴式机械助力腿机构

技术领域

本实用新型涉及一种机械助力机构，特别是涉及一种可穿戴式机械助力腿机构。

背景技术

快递业随着我国经济的发展而得到了蓬勃的发展，但是在行业发展的同时，也带来了一些困扰，快递员的过度劳累就是其中一个突出问题，如何提高腿部力量来解决这个问题，是面临的一个难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可穿戴式机械助力腿机构，该机构设气缸调节装置，能模仿腿部肌肉收缩，使机械运动的误差最小，在连续前进过程中实现机械助力。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可穿戴式机械助力腿机构，所述机构由机械部分和电控部分组成，机械部分包括可穿戴机架、塑料板、粘扣、电瓶、微型气泵、带有调速接头的双作用气缸、气弹簧、气管、快速接头、五通、气动三联件、磁开关、电磁阀、阀板及其套件、电动机、棘轮、自锁吊爪、钢丝绳及定滑轮；电控部分包括单片机、电池、低电平继电器、杜邦线；机架由铝合金型材搭建而成，各段型材用枢轴和锚式连接销连接；两个气弹簧通过Y型接头和气缸接头连接件分别安装在机架的踝关节处，四个带有调速接头的气缸通过Y型接头和气缸接头连接件分别安装在机架的大腿和小腿处，每个气缸上安装多个磁开关，磁开关密排在气缸上，将气缸和、气动控制元件、气泵通过气管、五通、快速接头连接成回路；电气控制部分与磁开光和电磁阀及阀板相连；将气泵、电瓶、气动控制元件和电气控制部分一并由螺栓连接集成在塑料板上，塑料板通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架的背部；带有棘轮的电动机、定滑轮和自锁吊爪通过钢丝绳串联在一起，并通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架的肩部；单片机与电动机的控制开关组布置在机架两侧的把手上。

所述的一种可穿戴式机械助力腿机构，所述气动控制元件为气动三联件、电磁阀及阀座。

本实用新型的优点与效果是：

1.本实用新型利用数控的气动设备为使用者大幅度增加力量，减轻使用者身体负重，不仅为其节省体力，而且还能作为护具保护使用者身体免于受到意外伤害。因本实用新型机架采用铝合金型材制作而成，不仅具有质量轻、强度高的特点，而且因为型材本身具有的T型槽结构，可以扩展连接多种其他辅助机构，例如夏天时可以在顶部横梁上安装电风扇、把手处的横梁上可以安装工具袋，内置快递员常用的签字笔、工具刀、饮用水瓶和收货回单等物品。如果还需要上肢的增力，只需利用腰部的T型槽，使用铝合金型材，气动元件继续搭接上肢机架即可，机械结构和电控部分的原理与下肢的设计一样，简单易行。

2.本实用新型运行平稳、维护成本低廉，而且结构精巧，操作简单，功能丰富，便捷实用，同时实现设备良好的技术和经济方面的可行性，易于批量生产加工。

3.本实用新型利用铝合金型材的多种连接特点，具有质量轻、所用的材料绝大部分都为标准件，维护方便、各个杆的长度均伸缩可调或更换，适用于不同身高体型的使用者方便使用、价格低廉、操作简单、实用便捷等特点。本产品的设计在腰部增加了多处扩展槽，可扩展到上肢、还可扩展其他辅助功能，产品试制成功后可扩展至医疗、军用、保健等多个行业，前景十分广阔。

4.本实用新型通过杆机构的设计，将受力点作用在机械腿上，让腿部的受力尽量减小，可以使快递员在送货、取货过程中，尽可能的减少体力损耗，另外一方面还能起到保护快递员身体的护具作用，防止在工作过程中出现劳动损伤，为保证快递员的身体健康提供了良好的支持。

5.本实用新型一方面使用气动与元件来实现助力功能，另一方面采用电动机来实现重物的升降功能，将重物放在人的身前，满足于快递者收货、送货的要求。

附图说明

图1是本实用新型机构组成示意图；

图2是本实用新型机构组成示意图的右视图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

图中：1-电动机；2-棘轮；3-钢丝绳及定滑轮；4-自锁吊爪；5-单片机与气泵的控制开关组；6-型材端盖；7-铝合金型材机架；8-气弹簧；9-枢轴；10-带有调速接头的双作用气缸；11-塑料板；12-压铸角铝连接件；13-电瓶；14-微型气泵；15-电磁阀及阀板；16-单片机；17-低电平继电器；18-塞打螺钉；19-气缸接头连接件；20-磁开关；21-Y型接头；22-锚式连接销；23-电动机开关及吊爪控制手柄；24-气动三联件

一种数控机械助力机构，由机械部分和电控部分二部分组成，机械部分包括可穿戴机架、塑料板、粘扣、电瓶、微型气泵、双作用气缸、气弹簧、调速接头、气管、快速接头、五通、气动三联件、磁开关、电磁阀、阀板及其套件、电动机、吊爪、钢丝绳、定滑轮等组成。电控部分包括单片机、电池、继电器、杜邦线等组成。机架由铝合金型材搭建而成，各段型材用枢轴和锚式连接销连接成如图1所示的形状。两个气弹簧通过Y型接头和连接件分别安装在机架的踝关节处，四个气缸通过Y型接头和连接件分别安装在机架的大腿和小腿处，每个气缸上安装多个磁开关，磁开关密排在气缸上，将气缸和、气动控制元件、气泵连接成回路。电气控制部分与磁开光和阀板相连。将气泵、电瓶、气动控制装置和电气控制部分一并由螺栓连接集成在塑料板上，塑料板通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架的背部。带有棘轮的电动机、定滑轮和自锁吊爪通过钢丝绳串联在一起，并通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架的肩部。单片机与电动机的控制开关组布置在机架两侧的把手上，方便穿戴者操作。

实施例1：

一种数控机械助力机构，由机械部分和电控部分二部分组成，机械部分包括可穿戴机架7、塑料板11、粘扣、电瓶13、微型气泵14、带有调速接头的双作用气缸10、气弹簧8、气管、快速接头、五通、气动三联件、磁开关20、电磁阀、阀板及其套件15、电动机1、棘轮2、自锁吊爪4、钢丝绳及定滑轮3等组成。电控部分包括单片机16、电池、低电平继电器17、杜邦线等组成。机架由铝合金型材搭建而成，各段型材用枢轴9和锚式连接销22连接成如图1所示的形状。两个气弹簧8通过Y型接头21和气缸接头连接件19分别安装在机架的踝关节处，四个带有调速接头的气缸10通过Y型接头21和气缸接头连接件19分别安装在机架的大腿和小腿处，每个气缸上安装多个磁开关20，磁开关20密排在气缸上，将气缸和、气动控制元件（气动三联件23、电磁阀及阀座15）、气泵14通过气管、五通、快速接头连接成回路。电气控制部分与磁开光20和电磁阀及阀板15相连。将气泵14、电瓶13、气动控制装置（气动三联件23、电磁阀及阀座15）和电气控制部分一并由螺栓连接集成在塑料板11上，塑料板11通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架7的背部。带有棘轮2的电动机1、定滑轮3和自锁吊爪4通过钢丝绳串联在一起，并通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架7的肩部。单片机与气泵的控制开关组5布置在机架两侧的把手上，方便穿戴者操作。

使用时：使用者通过粘扣将机架7固定在身上，打开把手上的电动机快关23，操纵吊爪手柄23，控制吊爪4准确的抓取到货物并提升至合适的高度；再打开气泵开关5，根据不同情况（平地路面、下坡路面、上坡路面、楼梯路面以及低速、中速、高速等）选择已经下载到单片机16里的对应的程序，如果在行走过程遇到路况变化时需要改变程序，只需操作换位开关5切换程序。气缸活塞杆在气缸10里的不同位置会通过密排在气缸上的磁开关20反馈到单片机16的输入端，信号经单片机16里已经编程下载好的程序控制后输出给低电平继电器17，低电平继电器控制电磁阀板上的电磁阀15不同的状态，从而控制气缸10的工作状态。单片机通过此反馈调节来使四个气缸按照使用者的意愿协调工作；踝关节处的两个气弹簧8在气缸10协调工作的情况下会不断地蓄能和放能，从而为踝关节增力。到达目的地时，将单片机16的程序切换到停止程序，操纵吊爪手柄23，控制吊爪将货物放下后，即可自由活动或者重复第一步的工作，开始下一次的使用。使用结束后，切断各个部分的电源，解开粘扣即可脱下助力机械腿。

Claims (2)

1.一种可穿戴式机械助力腿机构，其特征在于，所述机构由机械部分和电控部分组成，机械部分包括可穿戴机架（7）、塑料板（11）、粘扣、电瓶（13）、微型气泵（14）、带有调速接头的双作用气缸（10）、气弹簧（8）、气管、快速接头、五通、气动三联件、磁开关（20）、电磁阀、阀板及其套件、电动机（1）、棘轮（2）、自锁吊爪（4）、钢丝绳及定滑轮（3）；电控部分包括单片机（16）、电池、低电平继电器（17）、杜邦线；机架由铝合金型材搭建而成，各段型材用枢轴（9）和锚式连接销（22）连接；两个气弹簧（8）通过Y型接头（21）和气缸接头连接件（19）分别安装在机架的踝关节处，四个带有调速接头的气缸（10）通过Y型接头（21）和气缸接头连接件（19）分别安装在机架的大腿和小腿处，每个气缸上安装多个磁开关（20），磁开关（20）密排在气缸上，将气缸和、气动控制元件、气泵（14）通过气管、五通、快速接头连接成回路；电气控制部分与磁开关（20）和电磁阀及阀板相连；将气泵（14）、电瓶（13）、气动控制元件和电气控制部分一并由螺栓连接集成在塑料板（11）上，塑料板（11）通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架（7）的背部；带有棘轮（2）的电动机（1）、定滑轮（3）和自锁吊爪（4）通过钢丝绳串联在一起，并通过T型螺母与螺栓固定在铝合金型材机架（7）的肩部；单片机与电动机的控制开关组（5）布置在机架两侧的把手上。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式机械助力腿机构，其特征在于，所述气动控制元件为气动三联件、电磁阀及阀座。