CN219582858U - 基于单向锁定关节的站姿助力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架，身体支撑架上设有状态锁定机构，身体支撑架通过绑定装置穿戴在人体上，身体支撑架包括臀部支撑装置，臀部支撑装置上端中部设有背部支撑装置，臀部支撑装置两侧设有腿部支撑连接轴，腿部支撑连接轴上设有大腿连接支杆，大腿连接支杆上端安装在腿部支撑连接轴上、下端通过小腿连接轴安装在小腿连接支杆的上端，小腿连接支杆的下端设有脚部支撑连接球座，大腿连接支杆与小腿连接支杆的中部之间设有状态锁定机构，本实用新型结构简单，佩戴舒适，实现关节锁定辅助站立、解锁穿戴行走两大核心功能，对减少因久站而带来的肌肉关节问题，具有明显的效果，并且实用性强、便于推广。

Description

基于单向锁定关节的站姿助力装置

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，具体为一种基于单向锁定关节的站姿助力装置。

背景技术

当今社会的快速发展，离不开各行各业劳动者的辛勤工作，然而，由于一些岗位的特殊要求，越来越多的出现“久站族”和“久坐族”，这些长期不良的工作方式会带来许多健康方面的问题，引起人们的亚健康，甚至引发多种疾病。随着工作方式的改变，人们对久坐关注的越来越多，也发明了许多办公室人群的健身器材和健身操，而对于久站人群，重视程度相对较低，但是其带来的健康问题一点不能小觑。通过查找资料学习发现，长期从事站立工作的售货员、理发师、教师、外科医生等“久站族”，每天都要站立数小时，下班后筋疲力劲腰酸腿痛，容易发生腰肌劳损、下肢静脉曲张等疾病，俗话说的“久立伤骨”并非谬言。就静脉曲张而言，依据调查显示，其发病率与职业、生活习惯和年龄密切相关。因此设想，如果在原地站立工作时分散腿部承受的身体重量，设计可辅助劳动者“落座”的装置，就可以在短时间内实现久站人的微休息，并可以保持工作效率，从而减少各个疾病或危害的发生。经过大量资料调研，目前市场上也存在许多具备辅助站立功能的设备，例如奥迪车间的穿戴式椅子，其看上去就像是一副附着在腿部的外骨骼，坐下时上方结构可在大腿后方做支撑，支架一直向下延伸并固定到脚部，此外还有一些折叠式的站靠椅。而这些设备普遍存在成本较高、移动不便、运动不灵活、适用性不强、操作不便等一些不足之处。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架，所述身体支撑架上设有状态锁定机构，所述身体支撑架通过绑定装置穿戴在人体上，所述身体支撑架包括臀部支撑装置，所述臀部支撑装置上端中部设有背部支撑装置，所述臀部支撑装置两侧设有腿部支撑连接轴，所述腿部支撑连接轴上设有大腿连接支杆，所述大腿连接支杆上端安装在腿部支撑连接轴上、下端通过小腿连接轴安装在小腿连接支杆的上端，所述小腿连接支杆的下端设有脚部支撑连接球座，所述大腿连接支杆与小腿连接支杆的中部之间设有状态锁定机构，所述状态锁定机构包括伸缩锁定套筒，所述伸缩锁定套筒一端设有上连接头、另一端设有下连接头，所述上连接头通过上连接板安装在大腿连接支杆上，所述下连接头通过旋转支撑轴安装在下安装头上，所述下安装头固定安装在小腿连接支杆上。

进一步地，所述伸缩锁定套筒包括内伸缩杆、外支撑杆，所述内伸缩杆滑动插入在外支撑杆内，所述内伸缩杆、外支撑杆上设有若干位置调节孔，所述内伸缩杆、外支撑杆之间设有位置锁定扣。

进一步地，所述背部支撑装置通过调节连接杆安装在臀部支撑装置上，所述调节连接杆下端通过阻尼转轴安装在下部连接杆的上端上，所述下部连接杆的下端通过中枢连接座安装在臀部支撑装置上。

进一步地，所述臀部支撑装置包括臀部支撑板，所述臀部支撑板上端通过连接安装板安装在中枢连接板，所述中枢连接板两侧设有侧面支护板，所述侧面支护板通过支护连接板安装在中枢连接板上，所述支护连接板、连接安装板通过快接锁定螺栓安装在中枢连接板上。

进一步地，所述绑定装置包括绑带本体，所述绑带本体一端设有锁定扣，所述锁定扣上设有位置锁定针，所述绑带本体上设有若干绑定调节孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，佩戴舒适，实现关节锁定辅助站立、解锁穿戴行走两大核心功能，对减少因久站而带来的肌肉关节问题，具有明显的效果，并且实用性强、便于推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的身体支撑架结构示意图。

图3为本实用新型的臀部支撑装置结构示意图。

图4为本实用新型的状态锁定机构结构示意图。

图5为本实用新型的绑定装置结构示意图。

实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

实施例

如图1～5所示，一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架100，所述身体支撑架100上设有状态锁定机构200，所述身体支撑架100通过绑定装置300穿戴在人体上，所述身体支撑架100包括臀部支撑装置5，所述臀部支撑装置5上端中部设有背部支撑装置1，所述臀部支撑装置5两侧设有腿部支撑连接轴6，所述腿部支撑连接轴6上设有大腿连接支杆7，所述大腿连接支杆7上端安装在腿部支撑连接轴6上、下端通过小腿连接轴8安装在小腿连接支杆9的上端，所述小腿连接支杆9的下端设有脚部支撑连接球座10，所述大腿连接支杆7与小腿连接支杆9的中部之间设有状态锁定机构200，所述状态锁定机构200包括伸缩锁定套筒201，所述伸缩锁定套筒201一端设有上连接头202、另一端设有下连接头204，所述上连接头202通过上连接板203安装在大腿连接支杆7上，所述下连接头204通过旋转支撑轴安装在下安装头205上，所述下安装头205固定安装在小腿连接支杆9上。所述伸缩锁定套筒201包括内伸缩杆、外支撑杆，所述内伸缩杆滑动插入在外支撑杆内，所述内伸缩杆、外支撑杆上设有若干位置调节孔，所述内伸缩杆、外支撑杆之间设有位置锁定扣。

实施例

如图1～5所示，一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架100，所述身体支撑架100上设有状态锁定机构200，所述身体支撑架100通过绑定装置300穿戴在人体上，所述身体支撑架100包括臀部支撑装置5，所述臀部支撑装置5上端中部设有背部支撑装置1，所述臀部支撑装置5两侧设有腿部支撑连接轴6，所述腿部支撑连接轴6上设有大腿连接支杆7，所述大腿连接支杆7上端安装在腿部支撑连接轴6上、下端通过小腿连接轴8安装在小腿连接支杆9的上端，所述小腿连接支杆9的下端设有脚部支撑连接球座10，所述大腿连接支杆7与小腿连接支杆9的中部之间设有状态锁定机构200，所述背部支撑装置1通过调节连接杆2安装在臀部支撑装置5上，所述调节连接杆2下端通过阻尼转轴3安装在下部连接杆的上端上，所述下部连接杆的下端通过中枢连接座4安装在臀部支撑装置5上。

实施例

如图1～5所示，一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架100，所述身体支撑架100上设有状态锁定机构200，所述身体支撑架100通过绑定装置300穿戴在人体上，所述身体支撑架100包括臀部支撑装置5，所述臀部支撑装置5上端中部设有背部支撑装置1，所述臀部支撑装置5两侧设有腿部支撑连接轴6，所述腿部支撑连接轴6上设有大腿连接支杆7，所述大腿连接支杆7上端安装在腿部支撑连接轴6上、下端通过小腿连接轴8安装在小腿连接支杆9的上端，所述小腿连接支杆9的下端设有脚部支撑连接球座10，所述大腿连接支杆7与小腿连接支杆9的中部之间设有状态锁定机构200，所述臀部支撑装置5包括臀部支撑板51，所述臀部支撑板51上端通过连接安装板52安装在中枢连接板53，所述中枢连接板53两侧设有侧面支护板56，所述侧面支护板56通过支护连接板55安装在中枢连接板53上，所述支护连接板55、连接安装板52通过快接锁定螺栓54安装在中枢连接板53上。

实施例

如图1～5所示，一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架100，所述身体支撑架100上设有状态锁定机构200，所述身体支撑架100通过绑定装置300穿戴在人体上，所述身体支撑架100包括臀部支撑装置5，所述臀部支撑装置5上端中部设有背部支撑装置1，所述臀部支撑装置5两侧设有腿部支撑连接轴6，所述腿部支撑连接轴6上设有大腿连接支杆7，所述大腿连接支杆7上端安装在腿部支撑连接轴6上、下端通过小腿连接轴8安装在小腿连接支杆9的上端，所述小腿连接支杆9的下端设有脚部支撑连接球座10，所述大腿连接支杆7与小腿连接支杆9的中部之间设有状态锁定机构200，所述绑定装置300包括绑带本体301，所述绑带本体301一端设有锁定扣302，所述锁定扣302上设有位置锁定针303，所述绑带本体301上设有若干绑定调节孔304。

本实用新型通过包裹使用者的臀部和腿部，把压力平均分布于小腿和大腿周围来减少核心肌肉和关节疲劳。把原本由关节承受的压力，通过脚部的贴地装置，分散到地面，使人以类似于“坐”的姿势进行休息，采用仿生学和轻量化的设计，项目所发明的助力装置外部结构以穿戴的形式安装于臀部、腿部和膝关节，保证行走自由。

本发明所涉及的单向锁定功能的站姿助力装置采用仿生轻量化设计，以可穿戴式外骨骼结构为基础，单向锁定关节实现外骨骼机构紧密贴合人体下肢运动特性，实现人体下肢的稳定支撑效果，具备传统意义的“椅子”的功能。人体下肢关节运动是由髋关节、膝关节、腕关节的转动，配合各部分肌肉的伸展与收缩实现，关节视为运动副骨骼肌肉视为动力来源。人体行走时，踝关节受力面积较小，承受的压力最大，因此本助力装置所采用的结构关节由轻质材料构成,能够使用户在非“坐姿”状态下自由行动。

人体下肢的活动自由度多达20多个，站姿助力装置的自由度过多，可以使用户具备良好的舒适度，但会增加装置重量和系统复杂度。因此本助力装置选取5个自由度：髋关节的2个自由度、膝关节一个自由度、踝关节一个自由度，并优化各个旋转自由度之间的轻量化连接机构，以设计出贴合人体构造的外骨骼穿戴装置。

用户使用时，穿戴好装置后，以“坐”的姿势下蹲，重力完全释放，独特的仿生曲线造型设计使人体下肢与可穿戴装置完全贴合，在下蹲到一定程度时单向锁定关节的机械机构会张开，关节位置锁定形成刚性连接，整个助力机构形成完全贴合人体下肢构造的“椅子”形态，用户的重力完全由助力装置承受并传递至地面，从而形成对用户的支撑作用，人体肌肉即可完全放松。

本实用新型结构简单，佩戴舒适，实现关节锁定辅助站立、解锁穿戴行走两大核心功能，同时加入智能控制模块，提供一键式操作、健康提示等内容，对减少因久站而带来的肌肉关节问题，具有明显的效果，并且实用性强、便于推广。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，包括：身体支撑架(100)，其特征在于：所述身体支撑架(100)上设有状态锁定机构(200)，所述身体支撑架(100)通过绑定装置(300)穿戴在人体上，所述身体支撑架(100)包括臀部支撑装置(5)，所述臀部支撑装置(5)上端中部设有背部支撑装置(1)，所述臀部支撑装置(5)两侧设有腿部支撑连接轴(6)，所述腿部支撑连接轴(6)上设有大腿连接支杆(7)，所述大腿连接支杆(7)上端安装在腿部支撑连接轴(6)上、下端通过小腿连接轴(8)安装在小腿连接支杆(9)的上端，所述小腿连接支杆(9)的下端设有脚部支撑连接球座(10)，所述大腿连接支杆(7)与小腿连接支杆(9)的中部之间设有状态锁定机构(200)，所述状态锁定机构(200)包括伸缩锁定套筒(201)，所述伸缩锁定套筒(201)一端设有上连接头(202)、另一端设有下连接头(204)，所述上连接头(202)通过上连接板(203)安装在大腿连接支杆(7)上，所述下连接头(204)通过旋转支撑轴安装在下安装头(205)上，所述下安装头(205)固定安装在小腿连接支杆(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，其特征在于：所述伸缩锁定套筒(201)包括内伸缩杆、外支撑杆，所述内伸缩杆滑动插入在外支撑杆内，所述内伸缩杆、外支撑杆上设有若干位置调节孔，所述内伸缩杆、外支撑杆之间设有位置锁定扣。

3.根据权利要求1所述的一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，其特征在于：所述背部支撑装置(1)通过调节连接杆(2)安装在臀部支撑装置(5)上，所述调节连接杆(2)下端通过阻尼转轴(3)安装在下部连接杆的上端上，所述下部连接杆的下端通过中枢连接座(4)安装在臀部支撑装置(5)上。

4.根据权利要求1所述的一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，其特征在于：所述臀部支撑装置(5)包括臀部支撑板(51)，所述臀部支撑板(51)上端通过连接安装板(52)安装在中枢连接板(53)，所述中枢连接板(53)两侧设有侧面支护板(56)，所述侧面支护板(56)通过支护连接板(55)安装在中枢连接板(53)上，所述支护连接板(55)、连接安装板(52)通过快接锁定螺栓(54)安装在中枢连接板(53)上。

5.根据权利要求1所述的一种基于单向锁定关节的站姿助力装置，其特征在于：所述绑定装置(300)包括绑带本体(301)，所述绑带本体(301)一端设有锁定扣(302)，所述锁定扣(302)上设有位置锁定针(303)，所述绑带本体(301)上设有若干绑定调节孔(304)。