一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置，它包括依次连接的拼接式仿生脊椎、束状负重转移单元和仿生鸵鸟足；拼接式仿生脊椎由多个拼接块组成；束状负重转移单元包括橡皮软管、细弹簧和金属丝；仿生鸵鸟足包括弹簧束、连杆、弹簧以及橡胶鞋底。通过外骨骼整体实现将负重从人体转移至地面；通过束状负重转移单元、仿生鸵鸟足等结构，实现负重的分散转移。使穿戴着在使用时，负重分散在外骨骼基本骨架的各个受力点，减缓负重压力。

Non power mechanical exoskeleton device based on bionics principle

The utility model discloses a mechanical exoskeleton device based on bionics principle, which comprises a splicing type bionic spine, fasciculate weight-bearing transfer unit and bionic ostrich foot; mosaic type bionic spine is composed of a plurality of splicing blocks; bundle weight transfer unit comprises a rubber hose, a thin spring and wire; bionic the ostrich foot comprises a spring beam, a connecting rod and a spring and a rubber sole. The whole body is transferred from the human body to the ground through the exoskeleton, and the dispersion of the load is realized by the structure of the bundle load transfer unit and the bionic ostrich foot. The wear in use, load force in various dispersed exoskeleton basic skeleton, slow loading pressure.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于物流配送的助力装置，尤其涉及一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置。
技术介绍
目前，在物流配送领域，由于工作环境限制，货物搬运的过程中，无法使用大型运输设备，相关从业者只能靠人力完成，劳动强度很大，且工作效率低下。同时，某些大型搬运设备（如：起重机等）体积过于庞大，也欠缺灵活性。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本技术是针对人体负重情况，提供一种可穿戴式、结构精巧的无动力机械外骨骼助力装置。为解决本技术的技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置，它包括依次连接的拼接式仿生脊椎、束状负重转移单元和仿生鸵鸟足；所述拼接式仿生脊椎由多个拼接块组成，每两个拼接块间采用销钉连接，多个拼接块组成在一起符合脊椎的生理曲线；所述束状负重转移单元包括橡皮软管、细弹簧和金属丝，所述橡皮软管底部固定于结块上，所述金属丝设于橡皮软管内，所述金属丝顶部安装顶块，所述细弹簧套于金属丝顶部，所述细弹簧位于顶块与橡皮软管之间；所述仿生鸵鸟足包括弹簧束、连杆、弹簧以及橡胶鞋底，所述连杆的上下两端分别与弹簧束两端连接，所述连杆底部安装橡胶鞋底，所述橡胶鞋底上设置弹簧。本技术的有益效果：结构精巧简单、功能多样、成本低、穿戴方便，穿戴后可减轻人体受力部位负荷，适用人群广泛。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的拼接式仿生脊椎结构简图。图3为本技术的束状负重转移单元结构简图。图4为本技术的仿生鸵鸟足结构简图。1.拼接式仿生脊椎，11.拼接块，12.销钉，2.束状负重转移单元，21.橡皮软管，22.细弹簧，23.金属丝，24.结块，25.顶块，3.仿生鸵鸟足，31.弹簧束，32.连杆，33.弹簧，34.橡胶鞋底。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。以下实施例仅用于说明本技术，不用来限制本技术的保护范围。如图1所示，本技术的一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置，它包括依次连接的拼接式仿生脊椎1、束状负重转移单元2和仿生鸵鸟足3，图2所示，拼接式仿生脊椎1由多个特定形状的拼接块11组成，每两个拼接块11间采用销钉12连接。多个特定形状的拼接块11组成在一起符合脊椎的生理曲线。设置拼接式仿生脊椎1的目的在于抑制穿戴者在背后负重时的后仰趋势，增强整体结构的刚性，从而更好的实现重力从人体到大地间的传导。因此采用拼接块的形式，当人身体直立时多个拼接块11紧密贴合，相互作用，抑制脊椎向后弯曲，从而使脊椎保持直立。同时采用销钉12连接，使其实现向前单向弯曲。图3所示，束状负重转移单元2包括橡皮软管21、细弹簧22和金属丝23，橡皮软管21底部固定于结块24上，金属丝23设于橡皮软管21内，金属丝23顶部安装顶块25，细弹簧22套于金属丝23顶部，细弹簧22位于顶块25与橡皮软管21之间。通过橡皮软管21约束金属丝23形变，当此结构受到向下压力时，细弹簧22受力压缩，金属丝23沿橡皮软管21内壁向下运动，直至接触结点，实现将力从受力点转移至结点。整个束状负重转移单元2，由多个这样的基本结构形成一种束状结构，增强力的转移分散效果。图4所示，仿生鸵鸟足3包括弹簧束31（与小腿连接的丝状部分）、连杆32、弹簧33以及橡胶鞋底34，连杆32的上下两端分别与弹簧束31两端连接，连杆32底部安装橡胶鞋底34，橡胶鞋底34上设置弹簧33。用弹簧束31模拟鸵鸟韧带，在行进过程中，弹簧束31收缩，通过连杆32，为仿生足提供蹬力，采用这种设计，增加了小腿长度，同时加大了人体行进的步幅，同时鞋底的弹簧33具有减震的作用。本技术的无动力机械外骨骼装置，其拼接式仿生脊椎结构1分布在人体背部，由多个拼接体拼接而成；束状负重转移单元2分布在人体各非关键承重部位，设置附加的受力点；仿生鸵鸟足3基于仿生学原理仿生鸵鸟的腿部肌肉结构，增大步幅，减缓脚踝负荷。本技术通过两种方式来减轻人体负重时各部位的负荷：通过外骨骼整体实现将负重从人体转移至地面；通过束状负重转移单元、仿生鸵鸟足等结构，实现负重的分散转移。使穿戴着在使用时，负重分散在外骨骼基本骨架的各个受力点，减缓负重压力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置，其特征在于：它包括依次连接的拼接式仿生脊椎、束状负重转移单元和仿生鸵鸟足；所述拼接式仿生脊椎由多个拼接块组成，每两个拼接块间采用销钉连接，多个拼接块组成在一起符合脊椎的生理曲线；所述束状负重转移单元包括橡皮软管、细弹簧和金属丝，所述橡皮软管底部固定于结块上，所述金属丝设于橡皮软管内，所述金属丝顶部安装顶块，所述细弹簧套于金属丝顶部，所述细弹簧位于顶块与橡皮软管之间；所述仿生鸵鸟足包括弹簧束、连杆、弹簧以及橡胶鞋底，所述连杆的上下两端分别与弹簧束两端连接，所述连杆底部安装橡胶鞋底，所述橡胶鞋底上设置弹簧。

【技术特征摘要】
1.一种基于仿生学原理的无动力机械外骨骼装置，其特征在于：它包括依次连接的拼接式仿生脊椎、束状负重转移单元和仿生鸵鸟足；所述拼接式仿生脊椎由多个拼接块组成，每两个拼接块间采用销钉连接，多个拼接块组成在一起符合脊椎的生理曲线；所述束状负重转移单元包括橡皮软管、细弹簧和金属丝，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明祥，祝志芳，胡钟健，谢长生，张启龙，胡珺，李超凡，刘伟，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：新型
国别省市：江西;36