一种随走随坐的下肢随行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随走随坐的下肢随行外骨骼装置，包括大腿支撑结构、小腿支撑结构、脚踝支架、臀部垫板及气弹簧，所述大腿支撑结构与小腿支撑结构活动连接，所述脚踝支架与小腿支撑结构活动连接，所述臀部垫板固定设置在大腿支撑结构上，所述气弹簧一端与臀部垫板活动连接，另一端与小腿支撑结构活动连接，从而实现大腿支撑结构与小腿支撑结构之间的支撑。本实用新型专利技术的有益效果是：该装置能够实现操作工人随走随坐的功能，便于工人进行工作，提高工业生产效率，缓解工人疲劳。此外，该外骨骼随行装备主要是自驱动，不采用电机驱动，轻便环保，且零件链接多为装配式结构，不存在焊接，可回收性强。

A walking and sitting exoskeleton device for lower limbs

【技术实现步骤摘要】
一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置
本技术涉及工业生产辅助装备，具体涉及一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置。
技术介绍
人体机器外骨骼是一种外穿的，融入了机器、电子、计算机控制等人电机体系，在为穿着者供给诸如支持等功能的基础上，将传感器技术、计算机技术融入此中，为穿着者供给别的能量，加强人体性能，帮助相关人员完成一定的工作。在工业领域，身着外骨骼装备的工人们可以有效的减轻能量消耗，进而提高工作效率。可以辅助工人进行大量诸如焊接或者汽车生产线的劳动，从而节省了大量体力，也提高了生产效率，也为企业节省了生产成本，从而提高效益。工人可以在外骨骼外部接上一个隐形座椅，随走随坐，生产线的工人甚至可以坐在隐形座椅上进行焊接的工作量大的工作。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供了结构设计合理的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置。本技术的技术方案如下：一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，包括大腿支撑结构、小腿支撑结构、脚踝支架、臀部垫板及自动伸缩支撑系统，所述大腿支撑结构与小腿支撑结构活动连接，所述脚踝支架与小腿支撑结构活动连接，所述臀部垫板固定设置在大腿支撑结构上，所述自动伸缩支撑系统一端与臀部垫板活动连接，另一端与小腿支撑结构活动连接，从而实现大腿支撑结构与小腿支撑结构之间的支撑。所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述大腿支撑结构包括大腿夹板、大腿绑带、夹板螺纹孔、臀部垫板螺纹孔、大腿板、大腿夹板孔及大腿板铰链座，所述大腿夹板通过夹板螺纹孔与大腿板固定，所述大腿绑带穿设在大腿夹板孔内，所述大腿板铰链座通过销轴与小腿支撑结构活动相连。所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述小腿支撑结构包括小腿板、小腿板上铰链座、小腿夹板螺纹孔、小腿夹板孔、小腿夹板、小腿板支架铰链座、小腿板支架及小腿板下铰链座，所述小腿板上铰链座通过销轴与大腿支撑结构活动相连，所述小腿夹板通过螺栓螺母与小腿板固定，所述小腿夹板孔内穿设小腿绑带，所述小腿板支架铰链座固定在小腿板支架，所述小腿板下铰链座通过销轴与脚踝支架活动连接。所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述臀部垫板包括垫板圆筒、储物盒及臀部垫板螺纹孔，所述垫板圆筒采用圆筒状结构，所述储物盒采用正方体结构，其下端开有用于控制线穿设的小孔，所述臀部垫板通过臀部垫板螺纹孔固定连接在大腿支撑结构上。所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述脚踝支架包括脚踝支架铰链座，所述脚踝支架铰链座通过销轴与小腿支撑结构固定连接。所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述自动伸缩支撑系统采用气弹簧，所述气弹簧包括气弹簧铰链座、压力管、活塞杆及活塞杆套筒，所述气弹簧铰链座通过销轴与臀部垫板相连，所述活塞杆套筒通过销轴与小腿支架结构相连。所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，还包括靠背，所述靠背固定设置在臀部垫板的上。本技术的有益效果是：该装置能够实现操作工人随走随坐的功能，便于工人进行工作，提高工业生产效率，缓解工人疲劳。此外，该外骨骼随行装备主要是自驱动，不采用电机驱动，轻便环保，且零件链接多为装配式结构，不存在焊接，可回收性强。附图说明图1为本技术的整体结构正视图；图2为本技术的整体结构侧视图；图3为本技术的大腿支撑结构的结构示意图；图4是本技术小腿支撑结构的结构示意图；图5是本技术臀部垫板的结构示意图；图6是本技术脚踝支架的结构示意图；图7是本技术气弹簧的结构示意图。具体实施方式以下结合说明书附图，对本技术作进一步描述。如图1-7所示，一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，主要用于生产线上的工人，不同于以往传统的外骨骼设计，该设计的驱动元并不是电机气缸等动力元件，而是依靠人体自身的运动，使得外骨骼贴合人体运动。包括大腿支撑结构，小腿支撑结构，臀部垫板、脚踝支架以及气弹簧。每一条下肢的支撑机构都由一只气弹簧来提供，大腿支撑机构与小腿支撑机构通过铰链连接，小腿支撑机构与脚踝支架通过铰链连接。可自锁式气弹簧位于大腿支撑板与小腿支撑板之间，可以提供支撑力，使人可以在行进的同时可以随时坐立。该装置主要用于工业生产线上工人的装备，例如焊接，装配等，可以有效的提高生产效率，缓解工人的疲劳。实施例：一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，包括靠背1、坐垫2、大腿支撑结构3、小腿支撑结构4、臀部垫板5、脚踝支架6及气弹簧7。坐垫2使用时固定在臀部垫板5上，以提高乘坐的舒适感；臀部垫板5固定在大腿支撑结构3上，大腿支撑结构3与小腿支撑结构4之间活动连接，脚踝支架6与小腿支撑结构4之间活动连接，气弹簧7一端与小腿支撑结构4活动相连，另一端与臀部垫板5活动相连。大腿支撑结构3包括大腿夹板31、大腿绑带32、夹板螺纹孔33、臀部垫板螺纹孔34、大腿板35、大腿夹板孔36及大腿板铰链座37；大腿夹板31通过在夹板螺纹孔33内设置螺栓螺母与大腿板35固定，大腿绑带32穿设在大腿夹板孔36内，起到固定穿戴者大腿的作用，给穿戴者更好的体验。大腿板铰链座37通过销轴与小腿支撑结构5活动连接。大腿支撑结构3根据拟人化要求，起到支撑大腿的作用。长为300mm-350mm，宽度约为80mm。大腿板35上共有8个螺纹孔，其中4个与大腿夹板31相连接，4个与臀部垫板5相连，大腿夹板31两侧开两孔，大腿绑带32从中穿过。小腿支撑结构4包括小腿板48、小腿板上铰链座41、小腿夹板螺纹孔42、小腿夹板孔43、小腿夹板44、小腿板支架铰链座45、小腿板支架46及小腿板下铰链座47，小腿板上铰链座41通过销轴与大腿板铰链座37活动连接，小腿夹板44通过在小腿夹板螺纹孔42内设置螺栓螺母与小腿板48固定，小腿夹板孔43内穿设小腿绑带，过起到固定穿戴者小腿的作用，给穿戴者更好的体验。小腿板支架46设置在小腿板48上，小腿板支架铰链座45固定在小腿板支架46，小腿板支架铰链座45（双耳铰链座）的安装位置要预留出一部分保证气弹簧的安装，在气弹簧7行程内不与小腿板48发生干涉，小腿板下铰链座47通过销轴与脚踝支架铰链座61活动连接，小腿支撑结构根据拟人化要求，起到支撑小腿的作用，并与大腿支撑结构，脚踝支架相连接。臀部垫板5包括垫板圆筒51、储物盒52及臀部垫板螺纹孔53。垫板圆筒51设计成圆筒状起到支撑坐垫的作用，垫板圆筒51内部设有内螺纹，靠背1通过螺栓与垫板圆筒51固定连接。储物盒52为正方体结构，用于安放气弹簧控制器，下端开有5mm的小孔供气弹簧的控制线穿过，臀部垫板5上共有4个臀部垫板螺纹孔53，用于固定连接在大腿板35上，臀部垫板5根据拟人化要求，起到支撑臀部的作用。脚踝支架6的设计不需要考虑过多的自由度，以防造成自由度冗杂，只要保证支架能够绕中轴正常转动即可。脚踝支架6中的脚踝支架铰链座61通过销轴与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，包括大腿支撑结构、小腿支撑结构（4）、脚踝支架（6）、臀部垫板（5）及自动伸缩支撑系统，所述大腿支撑结构与小腿支撑结构（4）活动连接，所述脚踝支架（6）与小腿支撑结构（4）活动连接，所述臀部垫板（5）固定设置在大腿支撑结构上，所述自动伸缩支撑系统一端与臀部垫板（5）活动连接，另一端与小腿支撑结构（4）活动连接，从而实现大腿支撑结构与小腿支撑结构（4）之间的支撑。/n

【技术特征摘要】
1.一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，包括大腿支撑结构、小腿支撑结构（4）、脚踝支架（6）、臀部垫板（5）及自动伸缩支撑系统，所述大腿支撑结构与小腿支撑结构（4）活动连接，所述脚踝支架（6）与小腿支撑结构（4）活动连接，所述臀部垫板（5）固定设置在大腿支撑结构上，所述自动伸缩支撑系统一端与臀部垫板（5）活动连接，另一端与小腿支撑结构（4）活动连接，从而实现大腿支撑结构与小腿支撑结构（4）之间的支撑。


2.根据权利要求1所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述大腿支撑结构包括大腿夹板（31）、大腿绑带（32）、夹板螺纹孔（33）、臀部垫板螺纹孔、大腿板（35）、大腿夹板孔（36）及大腿板铰链座（37），所述大腿夹板（31）通过夹板螺纹孔（33）与大腿板（35）固定，所述大腿绑带（32）穿设在大腿夹板孔（36）内，所述大腿板铰链座（37）通过销轴与小腿支撑结构（4）活动相连。


3.根据权利要求1所述的一种随走随坐的下肢随行外骨骼装置，其特征在于，所述小腿支撑结构（4）包括小腿板（48）、小腿板上铰链座（41）、小腿夹板螺纹孔（42）、小腿夹板孔（43）、小腿夹板（44）、小腿板支架铰链座（45）、小腿板支架（46）及小腿板下铰链座（47），所述小腿板上铰链座（41）通过销轴与大腿支撑结构活动相连，所述小腿夹板（44...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌，夏轲，李亚飞，颜朝寿，蔡姚杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33