[发明专利]一种负重外骨骼背负装置

说明书

本发明公开了一种负重外骨骼背负装置，包括背部组件、腰部组件、置物组件、以及背带腰封组件，背部组件的上端与背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，下端与腰部组件连接，置物组件可拆卸的连接在腰部组件或背部组件上，腰部组件包括腰部贴板和腰部调节减震机构，腰部贴板与背带腰封组件连接，腰部调节减震机构包括旋转连接件、以及对称设置在旋转连接件轴向两侧的支撑杆，支撑杆一端通过第一纵向转动件转动连接在旋转连接件上，另一端与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在两个支撑杆之间还设有支撑弹簧。本方案能提高外骨骼的背负能力，同时通过模块化的设计方便单独使用或是与下肢外骨骼配合使用。

技术领域

本发明涉及外骨骼技术领域，具体涉及一种负重外骨骼背负装置。

背景技术

外骨骼作为一种可穿戴辅助装置，是将人的智慧和外骨骼的“体能”有机结合在一起，起到增强人体机能的作用。

外骨骼主要包括上肢外骨骼和下肢外骨骼，上肢外骨骼主要用于穿戴在人体上肢，为人体上肢搬运或上肢背负重物提供助力，下肢外骨骼主要用于穿戴在人体下肢，为人体下肢运动提供助力。外骨骼的机械结构是整个系统的基础，它与人体结合，既起到支撑承重作用，又具有传递运动和力的功能，人机之间存在运动耦合作用，其机构设计的合理性将直接影响功能效果。

现有的上肢外骨骼在和下肢外骨骼一起使用时，上肢外骨骼和下肢外骨骼之间是固定连接的，因此上肢外骨骼和下肢外骨骼往往不方便进行拆卸，使用时也只能同时使用，如当人体仅需要利用上肢外骨骼进行背负重物时的助力时，上肢外骨骼不能方便的与下肢外骨骼进行拆卸使用，导致使用不方便，同时当上肢外骨骼在对人体背负重物进行助力时，由于人体在行走时会存在竖向方向的往复运动，此时重物也会在竖向方向往复运动，重物在竖向往复运动过程中产生的能量会增大对人体肩部和腰部的作用力，由此就会大大降低人体的负重能力，降低上肢外骨骼的助力效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能提高外骨骼的背负能力，同时通过模块化的设计方便单独使用或是与下肢外骨骼配合使用的负重外骨骼背负装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种负重外骨骼背负装置，包括背部组件、腰部组件、置物组件、以及用于将负重外骨骼背负装置穿戴在人体上肢的背带腰封组件，所述背部组件的上端与所述背带腰封组件和人体背部对应的位置连接，所述背部组件的下端与所述腰部组件连接，所述置物组件可拆卸的连接在所述腰部组件或所述背部组件上，所述腰部组件包括腰部贴板和腰部调节减震机构，所述腰部贴板与对应位置的所述背带腰封组件连接，所述腰部调节减震机构包括旋转连接件、以及对称设置在所述旋转连接件轴向两侧的支撑杆，所述支撑杆靠近所述旋转连接件的一端通过第一纵向转动件转动连接在所述旋转连接件上，所述支撑杆远离所述旋转连接件的一端用于与外部的下肢外骨骼可拆卸连接，在两个所述支撑杆之间还轴向设置有支撑弹簧，所述支撑弹簧的轴向两端分别通过长度可调的拉线与对应侧的所述支撑杆连接。

在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本发明的工作原理是：本方案的背负装置可以单独进行使用或者与下肢外骨骼配合使用，在与下肢外骨骼配合使用时，利用旋转连接件两侧的支撑杆与下肢外骨骼进行连接，在单独使用时，将两侧的支撑杆与下肢外骨骼进行拆卸，因此，整个背负装置可作为一个整体与下肢外骨骼进行配合使用或单独使用，实现了与下肢外骨骼的模块化拆装连接设计，使用更加的方便。

同时，本方案的背负装置在使用时，利用背带腰封组件可以将整个背负装置穿戴在人体上肢，置物组件与腰部组件或背部组件的可拆卸连接使得可以根据需要对置物组件进行安装和拆卸，以满足不同情况下的背负需求。