CN217187647U - 一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，包括脚底踏板、趾踏板和小腿夹板，所述脚底踏板的一端通过至少一个趾关节扭力弹簧与趾踏板连接，所述脚底踏板的另一端通过踝关节扭力弹簧与小腿夹板连接，所述脚底踏板和小腿夹板上均设有长度调节杆件，所述脚底踏板和小腿夹板上均设有固定束带，本实用新型结构简单，可以提高使用者的跳跃高度，负重行走或奔跑时节省体力，几乎不需要维护，正常使用年限仅仅局限于材料的磨损程度。

Description

一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置

技术领域

本实用新型涉及基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，属于机械外骨骼技术领域技术领域。

背景技术

现代社会，人们通常使用轮式交通工具运载沉重物体或者代步行走，但当道路不平坦时，轮式交通工具难以行进，但是人腿能适应各种复杂路况，利用机械装置辅助人类行走，能减轻人体负重，节省体力，增加人体行走动力，越来越被各领域重视，特别是军事和户外运动领域，工程师们设计了各种方案来实现辅助人类行走，但目前现有的辅助行走装置，结构复杂，价格昂贵，日常维护成本高，不适合推广使用。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，包括脚底踏板、趾踏板和小腿夹板，所述脚底踏板的一端通过至少一个趾关节扭力弹簧与趾踏板连接，所述脚底踏板的另一端通过踝关节扭力弹簧与小腿夹板连接，所述脚底踏板和小腿夹板上均设有长度调节杆件，根据不同使用者的身高和体型的不同，通过长度调节杆件调节脚底踏板和小腿夹板的长短，使其符合不同体型的使用者穿戴，所述脚底踏板和小腿夹板上均设有固定束带，通过固定束带将脚底踏板和小腿夹板分别固定在人体的相应位置。

当使用者准备跳跃时，首先人体做蹲下的动作，趾关节扭力弹簧、踝关节扭力弹簧在人体的重力作用下发生变形并储能，人体跳起时，趾关节扭力弹簧、踝关节扭力弹簧对人体起跳助力。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型以扭力弹簧的特性为基础，以简单的组合方式，可以尽量小的限制使用者关节活动自由度；

2.本实用新型可以在人体跳跃时助力，提高使用者的跳跃高度，节省人体起跳时的体力；

3.本实用新型结构简单，几乎不需要维护，正常使用年限仅仅局限于材料的磨损程度。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述小腿夹板通过膝关节扭力弹簧与大腿夹板连接，增加了膝关节扭力弹簧的蓄能，增加弹跳高度，节省人体起跳时的体力，所述大腿夹板上设有固定束带。

进一步的，所述大腿夹板上设有长度调节杆件，根据使用者的身高调节大腿夹板的长度，使其符合不同体型的使用者穿戴。

进一步的，所述大腿夹板通过髋关节扭力弹簧与腰部夹板连接，增加了髋关节扭力弹簧的蓄能，增加弹跳高度，节省人体起跳时的体力。

进一步的，所述的小腿夹板包括内侧小腿夹板和外侧小腿夹板，所述的内侧小腿夹板和外侧小腿夹板通过固定束带固定在人体小腿的内外两侧，所述的内侧小腿夹板和外侧小腿夹板通过踝关节扭力弹簧分别连接于脚底踏板两侧，通过小腿内外两侧均设置小腿夹板的方式，增加踝关节扭力弹簧的数量，增加蓄能，节省人体起跳时的体力。

进一步的，所述的大腿夹板包括内侧大腿夹板和外侧大腿夹板，所述的内侧大腿夹板和外侧大腿夹板通过固定束带固定在人体大腿的内外两侧，所述的内侧大腿夹板通过膝关节扭力弹簧与内侧小腿夹板连接，所述的外侧大腿夹板通过膝关节扭力弹簧与外侧小腿夹板连接，通过大腿内外两侧均设置小腿夹板的方式，增加膝关节扭力弹簧的数量，增加蓄能，当使用者跳跃时，进一步增加膝关节扭力弹簧的蓄能，增加弹跳高度，节省人体起跳时的体力。

进一步的，所述腰部夹板包括左侧腰部夹板和右侧腰部夹板，所述左侧腰部夹板和右侧腰部夹板之间设有横向的腰部承重杆件，搬运重物时，通过将重物安装在承重杆件上，重物的部分重量直接传到至地面，节省人负重时的体力，增加人体行走或攀爬时的负载能力，所述左侧腰部夹板和右侧腰部夹板通过固定束带与人体腰部固定。

进一步的，所述小腿夹板通过缓冲扭力弹簧连接缓冲板，所述脚底踏板底面与缓冲板夹角成钝角，当使用者从高处落地时，缓冲扭力弹簧发生变形，减缓人体落地时的速度，从而减轻地面对人体的冲击力。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型的脚底踏板与缓冲板连接结构示意图；

图4为本实用新型的脚底踏板与缓冲板连接角度示意图。

图中，1脚底踏板，2趾踏板，3小腿夹板，3.1小腿外侧夹板，3.2小腿内侧夹板，4大腿夹板，4.1大腿外侧夹板，4.2大腿内侧夹板，5侧腰部夹板，6缓冲板，7趾关节扭力弹簧，8踝关节扭力弹簧，9膝关节扭力弹簧，10髋关节扭力弹簧，11腰部承重杆件，12腰部束带，13长度调节杆件，14固定束带。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

具体实施例一：

如图所示1，一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，包括左腿辅助装置和右腿辅助装置，所述左腿辅助装置和右腿辅助装置为结构相同的两组辅助装置，分别安装在人体的左腿和右腿上，均包括小腿外侧夹板3.1、脚底踏板1和趾踏板2，所述脚底踏板1的一端通过两个趾关节扭力弹簧7与趾踏板2连接，所述脚底踏板1的另一端的外侧面通过踝关节扭力弹簧8与小腿外侧夹板3.1连接；所述小腿外侧夹板3.1和脚底踏板1上均设有长度调节杆件13，所述脚底踏板1和小腿外侧夹板3.1上均设有固定束带14；所述长度调节杆件13为长度可调节的螺杆。

使用者通过固定束带14，将脚底踏板1和小腿夹板3依次固定束缚在人体脚掌和小腿。

具体实施例二：

如图所示2，一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，包括左腿辅助装置和右腿辅助装置，所述左腿辅助装置和右腿辅助装置为结构相同的两组辅助装置，分别安装在人体的左腿和右腿上，均包括脚底踏板1、趾踏板2、小腿夹板3、大腿夹板4、侧腰部夹板5和缓冲板6，所述小腿夹板3包括小腿内侧夹板3.2和小腿外侧夹板3.1，所述大腿夹板4包括大腿内侧夹板4.2和大腿外侧夹板4.1，所述脚底踏板1的一端通过两个趾关节扭力弹簧7与趾踏板2连接，所述脚底踏板1的另一端的两侧面通过踝关节扭力弹簧8分别与小腿内侧夹板3.2和小腿外侧夹板3.1连接，所述的小腿内侧夹板3.2和小腿外侧夹板3.1通过膝关节扭力弹簧9分别与大腿内侧夹板4.2和大腿外侧夹板4.1连接，所述的大腿内侧夹板4.2长度短于大腿外侧夹板4.1，所述的大腿外侧夹板4.1通过髋关节扭力弹簧10与侧腰部夹板5连接。

所述的侧腰部夹板5包括两个夹板，分别是左侧腰部夹板和右侧腰部夹板，所述左侧腰部夹板和右侧腰部夹板之间设有横向的腰部承重杆件11(图1中阴影标识部件)，所述左侧腰部夹板和右侧腰部夹板通过腰部束带12与人体腰部固定，所述腰部承重杆件11设置在人体后侧腰部，所述腰部束带12与人体前侧腰部固定。

如图所示3和4，所述小腿内侧夹板3.2和小腿外侧夹板3.1通过缓冲扭力弹簧15连接缓冲板6，所述脚底踏板1的底面与缓冲板6夹角φ为钝角。

所述小腿内侧夹板3.2、小腿外侧夹板3.1、脚底踏板1和大腿外侧夹板4.1上均设有长度调节杆件13，所述小腿内侧夹板3.2和小腿外侧夹板3.1之间设有固定束带14、所述大腿内侧夹板4.2和大腿外侧夹板4.1之间设有固定束带14、所述脚底踏板1上设有固定束带14。

所述长度调节杆件13为长度可调节的螺杆，根据使用者的身高体型，调节长度调节杆件13的尺寸，使其符合不同体型的使用者穿戴。

使用者通过固定束带14，将脚底踏板1、小腿夹板3和大腿夹板4依次固定束缚在人体脚掌、小腿和大腿上，横向的腰部承重杆件11位于腰身背部，通过腰部束带12将左侧腰部夹板和右侧腰部夹板固定在人体腰身腹部。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，包括脚底踏板、趾踏板和小腿夹板，所述脚底踏板的一端通过至少一个趾关节扭力弹簧与趾踏板连接，所述脚底踏板的另一端通过踝关节扭力弹簧与小腿夹板连接，所述脚底踏板和小腿夹板上均设有长度调节杆件，所述脚底踏板和小腿夹板上均设有固定束带。

2.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，还包括大腿夹板，所述小腿夹板通过膝关节扭力弹簧与所述大腿夹板连接。

3.根据权利要求2所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述大腿夹板上设有长度调节杆件。

4.根据权利要求2或3所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述大腿夹板上设有固定束带。

5.根据权利要求4所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述大腿夹板通过髋关节扭力弹簧与腰部夹板连接。

6.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述的小腿夹板包括内侧小腿夹板和外侧小腿夹板，所述的内侧小腿夹板和外侧小腿夹板通过固定束带固定在人体小腿的内外两侧，所述的内侧小腿夹板和外侧小腿夹板通过踝关节扭力弹簧分别连接于脚底踏板两侧。

7.根据权利要求2所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述的大腿夹板包括内侧大腿夹板和外侧大腿夹板，所述的内侧大腿夹板和外侧大腿夹板通过固定束带固定在人体大腿的内外两侧，所述的内侧大腿夹板通过膝关节扭力弹簧与内侧小腿夹板连接，所述的外侧大腿夹板通过膝关节扭力弹簧与外侧小腿夹板连接。

8.根据权利要求5所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述腰部夹板包括左侧腰部夹板和右侧腰部夹板，所述左侧腰部夹板和右侧腰部夹板之间设有横向的腰部承重杆件，所述左侧腰部夹板和右侧腰部夹板通过腰部束带与人体腰部固定。

9.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧设计的无动力行走辅助装置，其特征在于，所述小腿夹板通过缓冲扭力弹簧连接缓冲板，所述脚底踏板底面与缓冲板夹角成钝角。

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