人体上半身外骨骼的调节底盘支架及人体上半身外骨骼制造技术

本发明专利技术公开了一种人体上半身外骨骼的调节底盘支架及人体上半身外骨骼，包括背部支架、肩部支架以及腰部支撑件，腰部支撑件安装在人体腰部，背部支架设置在人体背部后方，背部支架沿脊柱轴向可调式安装在腰部支撑件上，肩部支架与背部支架连接，肩部支架设置在人体肩部后方。对手臂进行支撑的手臂支撑件，依次经由肩部支架、背部支架以及腰部支撑件，将作用力传递至人体腰部，由人体承受能力较强的腰部对整个上半身外骨骼进行支撑，减少了人体后背，尤其是脊柱和后颈位置的压力，使用起来对人体伤害减小。

Regulation of human upper body exoskeleton chassis support and upper body exoskeleton

【技术实现步骤摘要】
人体上半身外骨骼的调节底盘支架及人体上半身外骨骼
本专利技术涉及一种人体上半身外骨骼的调节底盘支架及人体上半身外骨骼，属于外骨骼领域。
技术介绍
外骨骼是对人体起到外部支撑的一种机械装置，其中有一类手臂支架，其作用在于对手臂进行支撑，但是整套设备最终的重量是作用于人体背部或者后颈位置，长期使用导致脊椎长时间受力，脊椎的实际承重能力并不强，因此此类外骨骼长期使用实质会对脊椎造成不可逆的损伤。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种支撑效果更高、舒适度更高的人体上半身外骨骼的调节底盘支架及人体上半身外骨骼。解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种人体上半身外骨骼的调节底盘支架，包括背部支架、肩部支架、腰部支撑件以及用于连接手臂支撑件的肩部活动件，腰部支撑件安装在人体腰部，背部支架设置在人体背部后方，背部支架沿脊柱轴向可调式安装在腰部支撑件上，肩部支架与背部支架连接，肩部支架设置在人体肩部后方，肩部活动件沿两肩部的相对方向可调式安装在肩部支架上。本专利技术的有益效果为：对手臂进行支撑的手臂支撑件，依次经由肩部支架、背部支架以及腰部支撑件，将作用力传递至人体腰部，由人体承受能力较强的腰部对整个上半身外骨骼进行支撑，减少了人体后背，尤其是脊柱和后颈位置的压力，使用起来对人体伤害减小。背部支架则能够沿脊柱轴向进行调节，从而改变背部支架和腰部之间间距，从而间接改变手臂支撑件与腰部间距，适应于不同上半身高度的人体体型。整个调节底盘支架能够依据具体使用者的上半身高度进行调节，使得人体在较为舒适的情况下进行手臂转动，避免由于背部支架和腰部支撑件之间相对位置无法与上半身高度不匹配所间接产生的手臂活动自由度减小的问题。同理，人体直立情况下，通过肩部活动件在两肩部之间移动，可以调节手臂支撑件与背部之间的水平相对位置，从而匹配于人体的肩胛骨宽度。因此整个调节底盘支架能够依据人体的实际体型进行调节。同时肩部活动件不与肩部支架锁定的情况下，还可以降低手臂支撑件所需的活动自由度。本专利技术所述背部支架档位式安装在腰部支撑件上。本专利技术所述腰部支撑件和/或背部支架上开设有多个插销孔，插销孔沿脊柱轴向依次排列，插销孔处安装有插销，腰部支撑件和背部支架通过插销锁紧。本专利技术所述腰部支撑件中间开设有背部支架安装槽，腰部支撑件靠近肩部的侧壁上开设有连通至背部支架安装槽的背部支架安装口，背部支架的下部经由背部支架安装口安装在背部支架安装槽内。本专利技术所述背部支架的下部贴合在背部支架安装槽的侧壁上。本专利技术所述腰部支撑件包括与后腰贴合的平板，平板增加腰部支撑件和腰部的接触面积。本专利技术所述腰部支撑件上安装有用于捆绑腰部的腰部定位件，腰部支撑件通过腰部定位件安装在人体腰部。本专利技术所述肩部支架上设置有滑轨，肩部活动件滑接在滑轨上，肩部活动件在滑轨上滑动以在两肩部之间移动。一种人体上半身外骨骼，包括调节底盘支架。本专利技术的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。【附图说明】下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术实施例1人体上半身外骨骼的状态一(肩部活动件在滑轨上移动前)主视结构示意图；图2为本专利技术实施例1人体上半身外骨骼的状态二(肩部活动件在滑轨上移动后)主视结构示意图；图3为本专利技术实施例1人体上半身外骨骼的立体结构示意图；图4为本专利技术实施例1人体上半身外骨骼的使用状态图一；图5为本专利技术实施例1人体上半身外骨骼的使用状态图二；图6为本专利技术实施例1人体上半身外骨骼的使用状态图三。【具体实施方式】下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例：参见图1-6，本实施例展示的一种人体上半身外骨骼，包括调节底盘支架和手臂支撑件B，调节底盘支架包括背部支架A1、肩部支架A2、腰部支撑件A3以及肩部活动件A4。腰部支撑件A3安装在人体腰部，背部支架A1安装在腰部支撑件A3上，同时背部支架A1设置在人体背部后方，肩部支架A2与背部支架A1连接，肩部支架A2设置在人体肩部后方，肩部活动件A4则安装在肩部支架A2上。人体处于坐立姿势状态下时，由腰部支撑件A3对背部支架A1进行支撑，肩部活动件A4和肩部支架A2则间接通过背部支架A1将作用力传递至腰部支撑件A3上，由腰部支撑件A3将整个调节底盘支架的作用力传递至人体受力能力较强的腰部。调节底盘支架在实际使用过程中，肩部活动件A4会连接手臂支撑件B，手臂支撑件B与人体的手臂固定，手臂支撑件B对手臂起到支撑作用，手臂支撑件B的一部分支撑力由肩部活动件A4进行提供。因此人体腰部还会通过腰部支撑件A3对手臂支撑件B进行一定程度支撑。手臂支撑件B通常情况下为转动设置在肩部活动件A4上，同时由于手臂支撑件B需要通过肩部活动件A4传递至腰部支撑件A3，因此手臂支撑件B在肩部活动件A4上转动点或转动轴的位置相对人体的位置影响了佩戴者的手臂摆动时手臂支撑件B的转动力臂是否过长使佩戴者的手臂转动过程受到其他不必要的阻碍或者感觉不适，导致手臂活动受到除支撑效果外的不必要限制，避免手臂摆动过程中整个人体上半身外骨骼和人体之间产生不必要的干涉。基于上述原因，本实施例中背部支架A1沿脊柱轴向可调式安装在腰部支撑件A3上，肩部活动件A4沿人体两肩部的相对方向可调式安装在肩部支架A2上。由于本实施例中肩部活动件A4数量有两个，且两个肩部活动件A4的活动范围分别被限制在脊柱的左右两侧，因此本实施例中单个肩部活动件A4沿人体脊柱和人体肩部的相对方向可调式安装在肩部支架A2上。以人体直立状态为例，背部支架A1在腰部支撑件A3上，并且背部支架A1和腰部支撑件A3之间相对位置可以调节，背部支架A1调节过程中会在脊柱轴向上产生位移，此时忽略脊柱的自然弯曲，脊柱轴向大致为垂直于地面的竖直方向，相应背部支架A1能够带动肩部支架A2以及肩部活动件A4相对人体躯干在脊柱轴向上产生位移。同理，单个肩部活动件A4自身在肩部支架A2上移动时会在人体脊柱和人体肩部的相对方向上产生位移，此时人体脊柱和人体肩部的相对方向大致为水平左右方向。脊柱轴向以及人体脊柱和人体肩部的相对方向大致形成了平行于人体背部的平面，肩部活动件A4能够在该平面内产生位移，进而调节肩部活动件A4上和手臂支撑件B连接的转动点或转动轴与人体躯干的相对位置，从而使该转动点或转动轴尽可能靠近人体肩部，使得佩戴者手臂在绕肩部转动过程中除支撑力外只受到比较小的阻力。当然也可以按照佩戴者的实际操作体验将肩部活动件A4移动至其他位置。当肩部活动件A4移动至合适位置，通过自锁或者外部辅助锁定，将背部支架A1和腰部支撑件A3之间的相对位置进行锁定，同时将肩部活动件A4在肩部支架A2上进行锁定。此时佩戴者的活动自由度便集中在手臂支撑件B上。同时在背部支架A1和腰部支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体上半身外骨骼的调节底盘支架，其特征在于：包括背部支架、肩部支架、腰部支撑件以及用于连接手臂支撑件的肩部活动件，腰部支撑件安装在人体腰部，背部支架设置在人体背部后方，背部支架沿脊柱轴向可调式安装在腰部支撑件上，肩部支架与背部支架连接，肩部支架设置在人体肩部后方，肩部活动件沿两肩部的相对方向可调式安装在肩部支架上。

【技术特征摘要】
1.一种人体上半身外骨骼的调节底盘支架，其特征在于：包括背部支架、肩部支架、腰部支撑件以及用于连接手臂支撑件的肩部活动件，腰部支撑件安装在人体腰部，背部支架设置在人体背部后方，背部支架沿脊柱轴向可调式安装在腰部支撑件上，肩部支架与背部支架连接，肩部支架设置在人体肩部后方，肩部活动件沿两肩部的相对方向可调式安装在肩部支架上。2.根据权利要求1所述的人体上半身外骨骼的调节底盘支架，其特征在于：所述背部支架档位式安装在腰部支撑件上。3.根据权利要求2所述的人体上半身外骨骼的调节底盘支架，其特征在于：所述腰部支撑件和/或背部支架上开设有多个插销孔，插销孔沿脊柱轴向依次排列，插销孔处安装有插销，腰部支撑件和背部支架通过插销锁紧。4.根据权利要求3所述的人体上半身外骨骼的调节底盘支架，其特征在于：所述腰部支撑件中间开设有背部支架安装槽，腰部支撑件靠近肩部的侧壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡陆平，朱霞霞，胡懿馨，胡敖语，
申请(专利权)人：知因台州机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33