TWI783841B

TWI783841B - 穿戴式輔助支撐裝置

Info

Publication number: TWI783841B
Application number: TW110149163A
Authority: TW
Inventors: 任國光; 謝叔達; 羅民芳; 王啟凱; 黃克臻; 胡惠文; 黃宥嘉; 楊仲豪
Original assignee: 國家中山科學研究院
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-11-11
Also published as: TW202325240A

Abstract

本發明係提供一種穿戴式輔助支撐裝置，其係為一種穿戴於人體上半身的支撐裝置，該結構係包括一穿戴於人體上半身之本體，一設置於該本體一側之肩托單元，及一設置於該本體相對該肩托單元一側之腰部支撐單元，其特徵包括一體式設計之本體，及一設置於該肩托單元一端之掛戴模組，其中，該本體為片狀結構方式設計，該肩托單元為Y字結構設計，利用該掛載模組掛載荷重，透過該肩托單元將所承受之重量，透過該本體將該負載傳遞置該腰部支撐單元，透過該腰部支撐單元進一步達到分散載重之目的。

Description

穿戴式輔助支撐裝置

本發明係有關於一種支撐裝置，更詳而言之，尤指一種穿戴於人體上半身之穿戴式輔助支撐裝置。

人體上肢運動功能係影響一般社會大眾日常生活能力中最重要之運動肢體之一，透過科技生產作為輔助工作及復健裝置已行之有年，對於長時間保持一定動作之從業人員，也發展出相關輔助裝置，例如：栽培蔬果農夫及生產從業人員等，也因為皆需要透過人力完成，有如蔬果進入採收階段時，農夫也常因為進行採收，不斷的彎腰及回復，由於長時間進行同一動作，往往會造成農夫身體負擔，生產從業人員亦相同情況。

請參閱第1圖，係為美國專利第US17166400號示意圖，如圖所示，該上肢外骨骼裝置10，係包括一背部單元11、一肩部固定單元12，及一腰部固定單元13，該背部單元11係為一以T字狀設置之板件，於該板件上設置有複數開孔，該肩部固定單元12係為一固定於該背部單元11一端之固定帶，透過該肩部固定單元12固定該背部單元11，該腰部固定單元13係設置於該背部單元11相對該肩部固定單元12一端，且該腰部固定單元13亦為一固定帶，當使用者進行搬動重物時，該使用者雙手所承受之力量，透過該肩部固定單元12，將所承受到之力量傳遞至該背部單元11，再透過該背部單元11將該力量傳遞至該腰部固定單元13，藉以達到力量傳遞及分散之功用，然而，於使用上該上肢外骨骼裝置10需透過該肩部固定單元12固定該背部單元11，且該肩部固定單元12，及該腰部固定單元13均為一軟性固定帶結構，在進行力量傳遞時，因軟性固定帶結構無法有效將力量進行傳遞，故無法有效達到力量分散之功能。

請參閱第2圖，係為美國專利第US16058079號示意圖，如圖所示，該背部支撐輔助裝置20係包括一背部單元21及一固定單元22，該背部單元21係為一連接多段連接塊之結構，該固定單元22係為一帶狀結構，於該帶狀結構兩端均設置有一卡扣單元D，透過該卡扣單元D將該背部單元21固定於使用者背部，當該使用者進行重物搬動時，透過該背部單元21輔助該使用者挺起上半身，進一步達到輔助背部支撐之目的，然而，該背部單元21設置係以複數連接塊進行結合，於使用時，需各該連接塊堆疊後，才可達到固定之目的，因此在支撐強度上較一體成形方式低，且無法承受較大之力量。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明主要之目的在於提供一種穿戴式輔助支撐裝置，利用一體成型結構方式形成該本體，藉以提升該支撐裝置承受力量之強度。

本發明又一目的，係提供一種穿戴式輔助支撐裝置，利用特殊Y字結構設置該肩托單元，除可增加穿戴時之方便性，進一步增加該支撐結構所可承受力量之強度。

本發明再一目的，係提供一種穿戴式輔助支撐裝置，係於該肩托單元一端設置有一掛戴模組，以提升該支撐裝置使用多樣性之目的。

本發明另一目的，係提供一種穿戴式輔助支撐裝置，透過該腰部固定單元將所承受之力量，有效分散至該使用者下半身，以提升該穿戴式輔助支撐裝置之功能性。

為達上述目的，本發明係提供一種穿戴式輔助支撐裝置，其係為一種穿戴於人體上半身的支撐裝置，該結構包括一穿戴於人體上半身之本體、一設置於該本體一側之肩托單元，及一設置於該本體相對該肩托單元一端之腰部支撐單元，其中，該特徵包括一體式設計之本體，及一設置於該肩托單元一端之掛戴模組，其中，該本體為片狀結構方式設計，該肩托單元為Y字結構設計，利用該掛載模組掛載荷重，透過該肩托單元將所承受之重量，透過該本體將該負載傳遞至該腰部支撐單元，透過該腰部支撐單元進一步達到分散載重之目的。

10:上肢外骨骼裝置

11:背部單元

12:肩部固定單元

13:腰部固定單元

20:背部支撐輔助裝置

21:背部單元

22:固定單元

D:卡扣單元

30:穿戴式輔助支撐裝置

31:本體

32:肩托單元

33:腰部支撐單元

321:掛載模組

331:固定部

332:彈性部

d:開孔

41:穿戴式輔助支撐裝置

42:下肢外骨骼

第1圖係為美國專利第US17166400號示意圖；第2圖係為美國專利第US16058079號示意圖；第3圖係為本發明穿戴式輔助支撐裝置第一實施例示意圖；第4圖係為本發明穿戴式輔助支撐裝置第二實施例調整作動示意圖；第5圖係為本發明穿戴式輔助支撐裝置第三實施例之掛載模組示意圖。

第6圖係為本發明穿戴式輔助支撐裝置之實際運用示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。

請參閱第3圖，係為本發明穿戴式輔助支撐裝置第一實施例示意圖，如圖所示，其係為一種穿戴於人體上半身的穿戴式輔助支撐裝置30，該裝置係包括一穿戴於人體上半身，利用一體成型方式設計之本體31、一設置於該本體31一端以Y字結構設計之肩托單元32，及一設置於該本體31相對該肩托單元32一端之腰部支撐單元33，其中，該本體31係為一由人體肩膀處延伸至人體腰部處之片狀結構。

請參閱第4圖，係為本發明穿戴式輔助支撐裝置第二實施例調整作動示意圖，如圖所示，該本體31設置有複數開孔d，該肩托單元32及該腰部支撐單元33亦具有複數開孔d，使用時，透過該肩托單元32與該本體31間、腰部支撐單元33與該本體31間之開孔d調整該肩托單元32，及該腰部支撐單元33之位置，其中，該腰部支撐單元33係具有一固定部331及彈性部332，透過該固定部331將該穿戴式輔助支撐裝置30固定於該腰部，並透過該本體31傳遞該穿戴式輔助支撐裝置30所承受到之力量，進一步達到分散該使用者所承受力量之目的。本發明之腰部結構部分(腰部支撐單元33)可配合穿戴者腰圍進行調整其寬度與穿戴鬆緊度，以達到綁固及避免造成力傳遞分散。

請參閱第5圖，係為本發明穿戴式輔助支撐裝置第三實施例之掛載模組示意圖，如圖所示，於該肩托單元32一端，設置有一掛戴模組321，且該掛載模組321係可為一鉤環、卡扣及魔鬼氈等其中一種，透過該掛載模組321提供該穿戴式輔助支撐裝置30之承重功能。該掛載模組321的掛載介面可配合任務需求進行變更，使用鉤環、卡扣、魔鬼氈、吊鉤、繩索或其他符合使用者需求的掛載元件。

本發明以一體式片狀之構造作為一外骨骼之背部部件，其長度由肩部下方延伸至腰部，一體式片狀構造克服其他專利採用多自由度造成力傳遞分散的缺點，可有效將肩上掛臂之荷重傳遞至背部部件之下端。

本發明於實際運用中，本發明之穿戴式輔助支撐裝置41的肩部(Y字管狀)結構不與人體接觸，而是接到另外的下肢外骨骼42(如第6圖所示)，以將前端掛載物品的重量透過該下肢外骨骼傳遞至地面，以避免將荷重重量又傳遞至人體上，同時背部接合處可配合穿戴者身高調整高度。並以一體式管狀之構造作為外骨骼之吊臂，吊臂上設置開孔可調整吊臂之高度以符合不同身高的穿戴者。與背部結構間有滑槽，以約束晃動狀況。因本發明主要技術重點為上半身的穿戴式輔助支撐裝置，另外的下肢外骨骼並非本發明所要主張的重點，故僅以簡要圖示說明本發明可與下肢外骨骼結合運用的方式，本發明所屬領域中具有通常知識者可自行將各種類型的下肢外骨骼與本發明結合運用，並不限於本發明所揭露的形式。

本發明之穿戴式輔助支撐裝置以一體式管狀之構造作為外骨骼之吊臂，吊臂上設置開孔可調整吊臂之高度以符合不同身高的穿戴者。本發明之吊臂(肩托)與背部結構(本體)間可進一步設有滑槽，以約束晃動狀況。本發明之背部(Y字結構)、腰部(腰部支撐單元)與其他會跟人體接觸到的部分外表皆以軟性材質包覆，以提供舒適及減震需求。本發明之穿戴式輔助支撐裝置以Y字一體式之片狀構造解決荷重及背部空間設計的需求，於構造背後底層(腰部支撐單元)可增加一彈性空間，做為系統電源及控制電路板等裝置的存放位置，此一位置貼近人體質心位置，對使用者穿戴後的行動靈活度影響較小。

綜上所述，本發明為一種穿戴式輔助支撐裝置，屬於外骨骼裝置的背部部件設計，本發明的構型為一體式片狀形式，本發明的裝置長度由肩膀延伸至腰部，肩托單元前方的肩部掛臂與背部部件間，可依開孔之位置調整吊臂之高度。透過肩部掛臂、鎖固插件、背部Y字結構之連結，將掛戴模組上之負載傳遞至腰部支撐單元，達到減少使用者負重與保護使用者安全的目的。

上述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

30:穿戴式輔助支撐裝置

31:本體

32:肩托單元

33:腰部支撐單元

Claims

一種穿戴式輔助支撐裝置，其係為穿戴於人體上半身的支撐裝置，係包括一穿戴於人體上半身之本體，一設置於該本體一側之肩托單元，及一設置於該本體相對該肩托單元一側之腰部支撐單元，其特徵包括：一體式設計之本體；以及一設置於該肩托單元一端之掛戴模組；其中該穿戴式輔助支撐裝置係利用該掛載模組掛載荷重，透過該肩托單元將所承受之重量，透過該本體將該負載傳遞至該腰部支撐單元，透過該腰部支撐單元進一步達到分散載重之目的。
如申請專利範圍第1項所述之穿戴式輔助支撐裝置，其中，該本體係以片狀結構設計。
如申請專利範圍第1項所述之穿戴式輔助支撐裝置，其中，該肩托單元係以Y字結構設計。
如申請專利範圍第4項所述之穿戴式輔助支撐裝置，其中，該掛載模組係為一鉤環、卡扣及一魔鬼氈等其中一種。
如申請專利範圍第1項所述之穿戴式輔助支撐裝置，其中，該腰部支撐單元係具有一固定部及一彈性部。