[发明专利]无需外部动力的穿戴式助力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无需外部动力的穿戴式助力装置。

背景技术

穿戴式助力装置是近年来比较崭新的一个研究领域，它可以帮助人们扩展其四肢部位的运动能力，减轻重物对人们的负担。

传统的需要外部动力的穿戴式助力装置具有下面的一些缺点：

1.整个装置包括可穿戴在人体上各个部位的机械装置、动力装置和控制装置以及检测人体运动信息的多种传感器，造成自重过大，一定程度上削减了其轻便性。

2.传感器、大功率电机等设备造价高昂，使得整个装置的实用性、普及性降低。

针对上述的一些问题，如何在完成运动的同时简化装置结构以减轻装置自重、降低造价，是制造设计穿戴式助力装置的难点。

发明内容

本发明的目标是提供一种结构合理、轻便易携、无需外部动力的穿戴式助力装置。

本发明提出的一种无需外部动力的穿戴式助力装置，所述穿戴式助力装置与人体上身结构相匹配，采用骨架结构与衣服连在一起；包括肩上支撑架、弹簧、移动滑块、滑动锁紧装置和连杆；第一弹簧一端连接小臂前段，另一端连接大臂下端，在搬重物前小臂伸直，第一弹簧拉伸，起到一个蓄力的作用；第二弹簧一端与小臂后端相连接，另一端与肩上支撑架相连接，所述肩上支撑架上设有滑槽，所述第二弹簧通过肩上支撑架上的滑槽与位于背部的弹性皮带相连，弹性皮带再连接移动滑块，移动滑块通过转动副与第一连杆相连，所述移动滑块位于第一滑动导轨上，且能在第一滑动导轨上来回移动，所述第一滑动导轨位于背部；当人搬重物时，小臂伸直，第二弹簧与弹性皮带也被拉伸，此时位于背部的移动滑块处于第一滑动导轨的最高点，使连接于肩部与小臂间第二弹簧变形小，为小臂的伸展提供便利，当人抱起重物时，小臂弯曲，利用小臂与大臂的力量使第一连杆张开，背部的移动滑块同时受到第一连杆作用向下运动，当达到最有利的受力位置，第一连杆被锁紧，此时移动滑块也向下运动一段距离，第二弹簧拉伸，对小臂有向上的拉力；小臂与大臂之间设有第四连杆，大臂上设有第二滑动导轨，所述第四连杆一端固定于小臂上，另一端上设有滑动锁紧装置，且第四连杆位于大臂上的第二滑动导轨内，且能在第二滑动导轨上来回移动，通过改变第四连杆在第二滑动导轨内的位置来改变小臂与大臂间的角度；第二连杆一端固定在躯干上，另一端与第一连杆和第三连杆为共轴转动副，且在第二连杆与第三连杆上各有一个同直径的插孔，其中第三连杆插孔内有连接弹簧的销钉，在到达上述死点位置时，第二连杆上的插孔与第三连杆的插孔相对，销钉弹出，锁紧第二连杆与第三连杆的转动；由于销钉还牵引绳与手相连接，当手握紧时，通过牵引绳将销钉拉出，解除锁定。连杆机构在人的大臂与躯干夹角为13－18°，小臂与大臂夹角为80-100°时达到自身死点位置，可以承受较大压力。

本发明中，位于大臂的第二滑动导轨内部均匀分布有若干齿形滑槽，所述齿形滑槽上设有盖板，齿形滑槽与盖板间空隙处通过小型弹簧连接可以使移动滑块在不同的位置停留。

本发明中，位于躯干上的第一滑动导轨内部呈锯齿状，可以使滑动锁紧装置在不同的位置停留。

整套装置做成穿戴式服装，各个部分做成一套骨架与衣服连在一起。

本发明的有益效果在于：通过弹簧和连杆将力不通过大臂转移到肩部及腰部，可以很轻松的搬起重物。

附图说明

图1是助力装置的机构简图；

图2是助力装置大臂滑动锁紧装置的局部放大图；

图3是第二连杆与第三连杆连接处的局部放大图；

图中标号：1第一弹簧；2第二弹簧；3肩上支撑架；4弹性皮带；5滑动锁紧装置；6移动滑块；7第一连杆；8第二连杆；9第三连杆；10第四连杆；11.小臂与第一连杆固定点；12第一滑动导轨；13固定板；14第二滑动导轨；15手；16小臂；17大臂；18肩部；19躯干；20小型弹簧；21圆柱形滑块；22锯齿形滑槽；23盖板；24牵引绳；25固定绳扣；26 销钉；27压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，整套装置做成穿戴式服装，各个部分做成一套骨架与衣服连在一起。

第一部分是通过第一弹簧1连接小臂16前段与大臂17下端，在搬重物前两臂伸直，第一弹簧1受拉，起到蓄力的作用。