本发明专利技术涉及一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，包括腰带、下助力机构以及上助力机构；腰带上设置有第一盒体；下助力机构包括动力盒、助力杆以及腿部束带；助力杆的上下端是分别与动力盒、腿部束带相互连接；上助力机构包括背板、助力带、锁定机构、支撑板以及肩负，助力带一端与第一箱体传动连接，另一端穿过背板、锁定机构与支撑板连接，支撑板上设置有肩负；本发明专利技术所述的一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，其结构合理，具有结构简单、使用方便、智能化程度高等优点，有效解决现有助力设备效果不佳的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及外骨骼机械领域，尤其是涉及一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备。
技术介绍
目前，在一些特殊行业的体力工人，例如建筑行业中的砌墙工人、运输工人，因为工作进程紧张，作业过程中频繁出现弯腰和直腰的动作，这样多次重复性质的身体劳作，操作时间长、负荷重，体能消耗大，工人身体很快就会疲劳，期间又得不到适当的缓解和休息，工人普遍存在身体机能受损，如腰肌劳损等，多年的工作生涯对人身造成了不可挽回的损失；身体有疾病的工人，在如此符合的劳动强度下，则难以适应如此劳累的工作，以至于失业。目前，市场上的助力设备效果不佳，对于缓解疲劳并无显著的效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，其结构合理，具有结构简单、使用方便、智能化程度高等优点，有效解决现有助力设备效果不佳的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，包括腰带、下助力机构以及上助力机构，所述的腰带上设置有第一盒体以及卡扣；所述的第一盒体内设置有第一电机、卷筒、锂电池；所述的第一电机与卷筒相互传动连接；所述的卡扣包括长方体结构的第一部件以及第二部件，第一部件、第二部件分别与腰带的两端分别连接；第一部件设置有卡槽；所述的第二部件上设置有滑槽、定卡勾，滑槽内设置有滑杆；所述的滑杆上端固定设置有动卡勾，滑杆的下端套设有复位弹簧；所述的下助力机构包括动力盒、助力杆以及腿部束带；所述的动力盒内设置有第二电机、齿轮、计数器以及微控制器；所述的助力杆上端设置有齿条，助力杆上端铰接在动力盒内并通过齿条与齿轮相互啮合，助力杆的下端是与腿部束带相互连接；所述的上助力机构包括背板、助力带、锁定机构、支撑板以及肩负；所述的助力带一端与卷筒连接，所述助力带的另一端穿过锁定机构并通过拉力传感器与支撑板相互连接，支撑板的两端设置有肩负；所述的背板包括若干相互铰接的链节以及设置在链节相互铰接处两侧的第二气囊，第二气囊是通过输气管与设置在腰带上的气泵相互连接。所述的锁定机构包括设置在背板上的凸块、转动设置在凸块上的一对辊筒、设置在辊筒上的棘轮以及铰接在凸块上的棘齿；棘齿的一端设置有衔铁，棘齿的两侧分别设置有电磁铁以及棘齿复位弹簧，棘齿复位弹簧的两端分别与棘齿、凸块相互连接；所述的肩负包括第一弧形板、第二弧形板以及缓冲弹簧，所述的缓冲弹簧是设置在第一弧形板、第二弧形板之间。进一步地，所述的腰带内侧设置有第一气囊。进一步地，所述的第一盒体上设置有与锂电池电连接的充电口。进一步地，所述的滑槽的底部设置有导向杆，导向杆是与滑杆的下端空腔相互套设。进一步地，所述的腿部束带与助力杆的下端连接处设置有压力传感器。进一步地，所述的助力杆上端转动连接有旋转编码器，旋转编码器与计数器相互连接。进一步地，所述的辊筒表面设置有橡胶防滑层。进一步地，所述的腰带是链板制成。进一步地，所述的微控制器分别与计数器、旋转编码器、锂电池、第一电机、第二电机、拉力传感器、气泵、电磁铁、压力传感器相互电性连接。本专利技术的有益效果是：一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，包括腰带、下助力机构以及上助力机构，腰带上设置有第一盒体，第一盒体内的第一电机通过卷筒以及锁定机构控制助力带的长度，并通过助力带的卷扬带动支撑板以及肩负为肩部提供一定的助力；背板通过控制链节连接处两侧气囊的充气量，从而改变背板两侧的受力情况，背板上受力情况的改变直接为人体背部提供助力；腰带上还设置有动力盒以及助力杆，动力盒内设置的第二电机通过与助力杆上端的齿条相互咬合传动连接，助力杆下端与腿部连接，在第二电机的带动下在髋关节处为腰部提供助力；本专利技术还分别在助力带、助力杆上设置有拉力传感器、压力传感器，避免施力过大对人体造成伤害，助力杆上端还设置有旋转编码器检测腰部和腿部之间的相对旋转角度；避免旋转角度过大对人体造成伤害；其结构合理，具有结构简单、使用方便、智能化程度高等优点，有效解决现有助力设备效果不佳的问题。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的整体结构示意图；图2是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的腰带结构示意图；图3是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的卡扣剖面结构示意图；图4是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的动力盒、助力杆连接结构示意图；图5是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的滑槽底部结构放大示意图；图6是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的锁定机构结构示意图；图7是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的肩负、支撑板连接结构示意图；图8是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的背板结构示意图；图9是本专利技术所述一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备的链节结构示意图。附图中标记分述如下：1、腰带，11、第一盒体，12、第一电机，13、卷筒，14、锂电池，15、第一气囊，16、卡扣，161、第一部件，1611、卡槽，162、第二部件，1621、滑杆，1622、复位弹簧，1623、滑槽，1624、动卡勾，1625、定卡勾，1626、导向杆，2、下助力机构，21、动力盒，211、第二电机，212、齿轮，213、计数器，214、微控制器，22、助力杆，221、压力传感器，222、旋转编码器，23、腿部束带，3、上助力机构，31、背板，311、链节，312、第二气囊，313、输气管，32、锁定机构，321、凸块，322、辊筒，323、橡胶防滑层，324、棘轮，325、棘齿，326、衔铁，327、电磁铁，328、棘齿复位弹簧，33、拉力传感器，34、支撑板，35、肩负，351、第一弧形板，352、第二弧形板，353、缓冲弹簧，36、助力带。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1、图2所示的一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，包括腰带1、下助力机构2以及上助力机构3，所述的腰带1上设置有第一盒体11以及卡扣16；所述的第一盒体11内设置有第一电机12、卷筒13、锂电池14；所述的第一电机12与卷筒13相互传动连接。如图3所示，所述的卡扣16包括长方体结构的第一部件161以及第二部件162，第一部件161、第二部件162分别与腰带1的两端分别连接；第一部件161设置有卡槽1611；所述的第二部件162上设置有滑槽1623、定卡勾1625，滑槽1623内设置有滑杆1621；所述的滑杆1621上端固定设置有动卡勾1624，滑杆1621的下端套设有复位弹簧1622；所述的滑杆1621上端应伸出第二部件162表面，以方便对滑杆1621的按压操作。如图4、图5所示，所述的下助力机构2包括动力盒21、助力杆22以及腿部束带23；所述的动力盒21内设置有第二电机211、齿轮212、计数器213以及微控制器214；所述的助力杆22上端设置有齿条，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，其特征在于：包括腰带(1)、下助力机构(2)以及上助力机构(3)，所述的腰带(1)上设置有第一盒体(11)以及卡扣(16)；所述的第一盒体(11)内设置有第一电机(12)、卷筒(13)、锂电池(14)；所述的第一电机(12)与卷筒(13)相互传动连接；所述的卡扣(16)包括长方体结构的第一部件(161)以及第二部件(162)，第一部件(161)、第二部件(162)分别与腰带(1)的两端分别连接；第一部件(161)设置有卡槽(1611)；所述的第二部件(162)上设置有滑槽(1623)、定卡勾(1625)，滑槽(1623)内设置有滑杆(1621)；所述的滑杆(1621)上端固定设置有动卡勾(1624)，滑杆(1621)的下端套设有复位弹簧(1622)；所述的下助力机构(2)包括动力盒(21)、助力杆(22)以及腿部束带(23)；所述的动力盒(21)内设置有第二电机(211)、齿轮(212)、计数器(213)以及微控制器(214)；所述的助力杆(22)上端设置有齿条，助力杆(22)上端铰接在动力盒(21)内并通过齿条与齿轮(212)相互啮合，助力杆(22)的下端是与腿部束带(23)相互连接；所述的上助力机构(3)包括背板(31)、助力带(36)、锁定机构(32)、支撑板(34)以及肩负(35)；所述的助力带(36)一端与卷筒(13)连接，所述助力带(36)的另一端穿过锁定机构(32)并通过拉力传感器(33)与支撑板(34)相互连接，支撑板(34)的两端设置有肩负(35)；所述的背板(31)包括若干相互铰接的链节(311)以及设置在链节(311)相互铰接处两侧的第二气囊(312)，第二气囊(312)是通过输气管(313)与设置在腰带(1)上的气泵相互连接。所述的锁定机构(32)包括设置在背板(31)上的凸块(321)、转动设置在凸块(321)上的一对辊筒(322)、设置在辊筒(322)上的棘轮(324)以及铰接在凸块(321)上的棘齿(325)；棘齿(325)的一端设置有衔铁(326)，棘齿(325)的两侧分别设置有电磁铁(327)以及棘齿复位弹簧(328)，棘齿复位弹簧(328)的两端分别与棘齿(325)、凸块(321)相互连接；所述的肩负(35)包括第一弧形板(351)、第二弧形板(352)以及缓冲弹簧(353)，所述的缓冲弹簧(353)是设置在第一弧形板(351)、第二弧形板(352)之间。...
【技术特征摘要】
1.一种提供腰背部力量辅助的气电联动式外骨骼动力装备，其特征在于：包括腰带(1)、下助力机构(2)以及上助力机构(3)，所述的腰带(1)上设置有第一盒体(11)以及卡扣(16)；所述的第一盒体(11)内设置有第一电机(12)、卷筒(13)、锂电池(14)；所述的第一电机(12)与卷筒(13)相互传动连接；所述的卡扣(16)包括长方体结构的第一部件(161)以及第二部件(162)，第一部件(161)、第二部件(162)分别与腰带(1)的两端分别连接；第一部件(161)设置有卡槽(1611)；所述的第二部件(162)上设置有滑槽(1623)、定卡勾(1625)，滑槽(1623)内设置有滑杆(1621)；所述的滑杆(1621)上端固定设置有动卡勾(1624)，滑杆(1621)的下端套设有复位弹簧(1622)；所述的下助力机构(2)包括动力盒(21)、助力杆(22)以及腿部束带(23)；所述的动力盒(21)内设置有第二电机(211)、齿轮(212)、计数器(213)以及微控制器(214)；所述的助力杆(22)上端设置有齿条，助力杆(22)上端铰接在动力盒(21)内并通过齿条与齿轮(212)相互啮合，助力杆(22)的下端是与腿部束带(23)相互连接；所述的上助力机构(3)包括背板(31)、助力带(36)、锁定机构(32)、支撑板(34)以及肩负(35)；所述的助力带(36)一端与卷筒(13)连接，所述助力带(36)的另一端穿过锁定机构(32)并通过拉力传感器(33)与支撑板(34)相互连接，支撑板(34)的两端设置有肩负(35)；所述的背板(31)包括若干相互铰接的链节(311)以及设置在链节(311)相互铰接处两侧的第二气囊(312)，第二气囊(312)是通过输气管(313)与设置在腰带(1)上的气泵相互连接。所述的锁定机构(32)包括设置在背板(31)上的凸块(321)、转动设置在凸块(321)上的一对辊筒(322)、设置在辊筒(322)上的棘轮(324)以及铰接在凸块(321)上的棘齿(325)；棘齿(325)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘美君，
申请(专利权)人：广州初曲科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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