CN219946221U - 一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，设有弹性骨架，所述弹性骨架是由上横梁、下横梁，左支梁及右支梁构成的框架，左右对称的肩带上下两端分别与弹性骨架相接，与上横梁连接有第一套环，第一织带穿过第一套环且一端头与横向差动板中部相接，横向差动板可相对于第一织带摆动，第一织带的另一端头通过长度调节装置与第二织带相接，第二织带的另一端固定在下横梁上，所述差动板的两端分别接有竖向弹性拉绳，两个竖向弹性拉绳的下端均与大腿绑带相接，所述竖向弹性拉绳外套接有固定在弹性骨架下端的限位导向套，兼顾了人体运动所需的自由度及更高的助力效果。

Description

一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼

技术领域

本实用新型涉及一种柔性腰腹助力外骨骼，尤其是一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼。

背景技术

腰腹助力外骨骼是一种可穿戴设备，能够提高穿戴者搬运能力及耐久力。中国专利申请号为202120696841.6的实用新型专利，公开了一种“可提高运动灵活性及穿戴舒适度的腰腹助力外骨骼”，其结构是设有腰带，与腰带相接有对称的肩带，肩带位于腰带前面部位的上部与刚性骨架结构的上部相接，刚性骨架结构的下部横向限位于腰带的侧面或后面，刚性骨架结构的下端与拉线相接，拉线下部有拉线固定件。即是一种刚柔结合的外骨骼，只需要拉线对刚性骨架结构实施拉力，使刚性骨架结构对人体提供与搬运受力方向相反的扭矩，即可达到助力效果。然而，由于只有弹性元件（拉线）提供助力效果且与外骨骼的腿部绑带直接连接，因此穿戴者在行走过程中会循环的拉动弹性元件，所造成的阻力影响人体自然步态，增加使用负担。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼。

本实用新型的技术解决方案是：一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，设有弹性骨架，所述弹性骨架是由上横梁、下横梁，左支梁及右支梁构成的框架，左右对称的肩带上下两端分别与弹性骨架相接，与上横梁连接有第一套环，第一织带穿过第一套环且一端头与横向差动板中部相接，横向差动板可相对于第一织带摆动，第一织带的另一端头通过长度调节装置与第二织带相接，第二织带的另一端固定在下横梁上，所述差动板的两端分别接有竖向弹性拉绳，两个竖向弹性拉绳的下端均与大腿绑带相接，所述竖向弹性拉绳外套接有固定在弹性骨架下端的限位导向套。

优选的结构是所述两个大腿绑带之间相接有横向弹性拉绳。

优选的结构是所述差动板中部设有第一固定孔，所述第一织带直接穿过第一固定孔固定，或者将固定绳穿过第一固定孔后与第一织带相接。

优选的结构是所述差动板两端均设有第二固定孔，所述竖向弹性拉绳的上端通过连接环与第二固定孔相接。

优选的结构是所述竖向弹性拉绳的下端与大腿绑带之间设有第二套环，所述竖向弹性拉绳的下端、横向弹性拉绳的两端及大腿绑带均通过连接环与第二套环相接。

优选的结构是所述第一套环通过第三织带与上横梁相接，所述左右对称的肩带之间连接有胸带。

优选的结构是所述两个限位导向套之间有连接带。

本实用新型是一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹腰腹助力外骨骼，兼顾了人体运动所需的自由度及更高的助力效果。左右腿绑带、弹性拉绳与差动板连接起来构成差动结构，当左右腿交替前后摆动（即人体行走或奔跑）时，差动结构亦会跟随腿部运动而摆动，此过程中弹性拉绳不会发生形变，即不对腿部运动产生阻力，避免现有技术所存在的影响人体自然步态、增加使用负担的弊端；当人体进行弯腰动作时，左右两侧的弹性拉绳同时被拉动，此时差动结构处于固定状态并传递拉力，实现助力效果。由于差动结构的存在，即便增加弹性拉绳的拉力也不会影响到人体运动的自由度，因此可以根据需求增加弹性拉绳的拉力，从而增大柔性腰腹助力外骨骼的力量。

附图说明

图1、2是本实用新型实施例的结构示意图。

图3、4是本实用新型实施例差动板与第一织带连接的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼如图1、2所示，设有弹性骨架1，弹性骨架1是由上横梁1-1、下横梁1-2，左支梁1-3及右支梁1-4构成的矩形框架，可采用如锰钢、不锈钢、复合材料、钛合金等具有弹性的材料制成。左右对称的肩带2上下两端分别与弹性骨架1相接，可将两个肩带2的上端均接在上横梁1-1，两个肩带2的下端分别接在左支梁1-3和右支梁1-4的下端。与上横梁1-1连接有第一套环3，两者可直接固定相接，或者通过第三织带14相接，第一套环3可采用目字扣、口字扣等可使穿入其中的织带自由滑动的扣具。第一织带4穿过第一套环3且一端头与横向差动板5中部相接，可如图3所示，差动板5中部设有一个第一固定孔5-1，第一织带4直接穿过第一固定孔5-1固定，或者如图4所示，差动板5中部设有两个第一固定孔5-1，将固定绳12穿过两个第一固定孔5-1后与第一织带4相接，总之应保证横向差动板5左端或右端若分别受到外力作用，则可以第一织带4为支点并相对于第一织带4摆动，若左右两端同时受到均衡的外力作用，横向差动板5则处于固定状态。第一织带4的另一端头通过长度调节装置6与第二织带7相接，第二织带7的另一端固定在下横梁1-2上，长度调节装置6可以是梯扣、尼龙搭扣等，只要能够调节第二织带7的长度即可，通过调节第二织带7的长度，以实现对差动板5的高度调整。差动板5的两端分别接有竖向弹性拉绳8，两个竖向弹性拉绳8的下端均与大腿绑带9相接，竖向弹性拉绳8外套接有固定在弹性骨架1下端的限位导向套10。在两个大腿绑带9之间相接有横向弹性拉绳11，竖向弹性拉绳8及横向弹性拉绳11均可以采用弹性橡胶、弹性乳胶或金属弹簧等弹性材料制成，竖向弹性拉绳8在拉伸过程中受到限位导向套10及横向弹性拉绳11的协同限制，不会向左右两侧过度偏移，增加助力效果。若在限位导向套10之间设置连接带16，则可进一步优化对竖向弹性拉绳8的协同限制作用。差动板5两端均设有第二固定孔5-2，竖向弹性拉绳8的上端通过连接环与第二固定孔5-2相接，所述竖向弹性拉绳8的下端与大腿绑带9之间设有第二套环13，竖向弹性拉绳8的下端、横向弹性拉绳11的两端及大腿绑带9均通过连接环与第二套环13相接，在左右对称的肩带2之间连接有胸带15。

Claims (7)

1.一种具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：设有弹性骨架（1），所述弹性骨架（1）是由上横梁（1-1）、下横梁（1-2），左支梁（1-3）及右支梁（1-4）构成的框架，左右对称的肩带（2）上下两端分别与弹性骨架（1）相接，与上横梁（1-1）连接有第一套环（3），第一织带（4）穿过第一套环（3）且一端头与横向差动板（5）中部相接，横向差动板（5）可相对于第一织带（4）摆动，第一织带（4）的另一端头通过长度调节装置（6）与第二织带（7）相接，第二织带（7）的另一端固定在下横梁（1-2）上，所述差动板（5）的两端分别接有竖向弹性拉绳（8），两个竖向弹性拉绳（8）的下端均与大腿绑带（9）相接，所述竖向弹性拉绳（8）外套接有固定在弹性骨架（1）下端的限位导向套（10）。

2.根据权利要求1所述的具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：所述两个大腿绑带（9）之间相接有横向弹性拉绳（11）。

3.根据权利要求1或2所述的具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：所述差动板（5）中部设有第一固定孔（5-1），所述第一织带（4）直接穿过第一固定孔（5-1）固定，或者将固定绳（12）穿过第一固定孔（5-1）后与第一织带（4）相接。

4.根据权利要求3所述的具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：所述差动板（5）两端均设有第二固定孔（5-2），所述竖向弹性拉绳（8）的上端通过连接环与第二固定孔（5-2）相接。

5.根据权利要求4所述的具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：所述竖向弹性拉绳（8）的下端与大腿绑带（9）之间设有第二套环（13），所述竖向弹性拉绳（8）的下端、横向弹性拉绳（11）的两端及大腿绑带（9）均通过连接环与第二套环（13）相接。

6.根据权利要求5所述的具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：所述第一套环（3）通过第三织带（14）与上横梁（1-1）相接，所述左右对称的肩带（2）之间连接有胸带（15）。

7.根据权利要求1或2所述的具有差动结构及弹性骨架的柔性腰腹助力外骨骼，其特征在于：所述两个限位导向套（10）之间有连接带（16）。