可穿戴设备的组合结构制造技术

本发明专利技术涉及一种可穿戴设备的组合结构，其包括：躯干紧固部件，其固定地紧固至穿戴者的躯干；固定连杆，其从所述躯干紧固部件延伸到穿戴者的肩部上方的位置；第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别联接至所述固定连杆以可横向旋转，所述第一连杆和第二连杆在彼此竖直地间隔开的同时彼此交叉；可旋转部件，其布置在穿戴者的肩部上方的位置，所述可旋转部件联接至所述第一连杆和第二连杆以可横向旋转；连接部件，其联接至所述可旋转部件；以及上臂模块，其联接为在其端部在与穿戴者的上臂的上端部对应的位置处联接至所述连接部件的同时能够围绕所述连接部件向上或向下旋转。

【技术实现步骤摘要】
可穿戴设备的组合结构
本专利技术总体涉及一种可穿戴设备的组合结构，更具体地，涉及一种构造成与穿戴者结合为通过交叉的四杆连杆机构模拟穿戴者的肩关节旋转的结构。
技术介绍
可穿戴机器人是通过将机器人放在身体的特定部位上或者将机器人安装到特定部位来辅助穿戴者身体移动的机器人，并且被设计用于医疗、军事或工业用途。特别地，在用于工作场所的可穿戴机器人的情况下，这种可穿戴机器人设计为通过减少施加给穿戴者的负荷来防止受伤并且支撑肌肉力量。可穿戴机器人是通过模仿穿戴者的外骨骼制成的机器人，因此重要的是将关节设计为具有与身体实际运动相同的运动。特别地，可穿戴的肌肉力量辅助设备包括配置为支撑承受工具重量的人的手动支撑机构。传统的手动支撑机构配置为通过使用结构元件、弹簧、缆线和滑轮的组合来在一系列位置下补偿重力。这些设备的配置可以在操作的有限的操作范围内提供重力补偿。但是，传统的可穿戴设备的问题在于无法模拟穿戴者肩关节的横向旋转。特别地，当穿戴者对他或她的肩关节进行内部旋转或外部旋转时，旋转中心移动而不是固定的旋转中心。结果，当上臂辅助装置构造成围绕单一的旋转轴在上下方向上可旋转时，不可能模拟肩关节的旋转运动。此外，为了解决上述问题，当设置有在上下方向上的多个旋转轴时，会产生额外的自由度，因此需要与穿戴者进行额外的联接，并且在肩关节的外部旋转期间，旋转轴及其组件可能会突出到外部，这会造成很大的事故风险。以上陈述仅仅旨在帮助理解本专利技术的
技术介绍
，而不表示本专利技术落入本领域技术人员公知的现有技术的范围内。
技术实现思路
因此，本专利技术提出了一种可穿戴设备的组合结构，其中该可穿戴设备的组合结构可以以单一的自由度稳定地模拟穿戴者的肩关节的内部旋转或外部旋转。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种可穿戴设备的组合结构，所述组合结构包括：躯干紧固部件，其固定地紧固至穿戴者的躯干；固定连杆，其从所述躯干紧固部件延伸到穿戴者的肩部上方的位置；第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别联接至所述固定连杆以可横向旋转，所述第一连杆和第二连杆在彼此竖直地间隔开的同时彼此交叉；可旋转部件，其布置在穿戴者的肩部上方的位置，所述可旋转部件联接至所述第一连杆和第二连杆以可横向旋转；连接部件，其联接至所述可旋转部件以从所述可旋转部件向下延伸；以及上臂模块，所述上臂模块联接为在其端部在与穿戴者的上臂的上端部对应的位置处联接至所述连接部件的同时能够围绕所述连接部件向上或向下旋转，所述上臂模块在穿戴者的上臂的纵向方向延伸的同时紧固至穿戴者的上臂。所述躯干紧固部件可以布置在穿戴者的后侧处，所述躯干紧固部件可以包括：上板，其布置在所述躯干紧固部件的上部，以与穿戴者的后侧接触；下板，其布置在所述躯干紧固部件的下部，以与穿戴者的后侧接触；以及后侧连杆，其在竖直方向上延伸，以将所述上板和所述下板连接在一起。所述后侧连杆可以围绕作为旋转轴线的该后侧连杆的延伸的纵向方向可旋转地联接至所述上板或所述下板。所述上板可以在高于穿戴者的肩部的位置处紧固到穿戴者的后侧，所述固定连杆可以通过从所述上板横向延伸的位置向前延伸而布置在穿戴者的肩部上方的位置处。所述下板可以在与穿戴者的骨盆相对应的位置处紧固到穿戴者的后侧，所述下板可以联接到后侧连杆以能够向前或向后旋转。所述下板可以设置有从彼此竖直地间隔开的位置处突出地延伸的第一联接部和第二联接部，所述后侧连杆可以联接到所述第一联接部和所述第二联接部，其中，所述第一联接部可旋转地联接到所述后侧连杆，所述第二联接部可滑动地联接到所述后侧连杆。所述固定连杆可以从所述躯干紧固部件向前延伸以布置在穿戴者的肩部上方的位置，所述固定连杆可以分别在彼此间隔开的第一点和第二点处以可旋转的方式联接至所述第一连杆和所述第二连杆。所述可旋转部件可以是平行于地面延伸的板的形式，所述可旋转部件可以分别在彼此间隔开的第三点和第四点处可旋转地联接到第一连杆和第二连杆，所述可旋转部件可以在与第三点和第四点间隔开的第五点处连接到连接部件。所述上臂模块可以施加有使所述上臂模块相对于所述连接部件向上旋转的旋转转矩，所述可旋转部件的与所述连接部件联接的第五点可以布置在所述第一连杆与所述第二连杆的交点的后方。所述第一连杆或第二连杆可以通过推力轴承联接至所述固定连杆或所述可旋转部件，所述第一连杆或第二连杆可以在彼此竖直地隔开的同时在彼此平行的平面上延伸。所述组合结构进一步可以包括：第一磁性体，其布置在所述可旋转部件的与所述可旋转部件联接到所述第一连杆和所述第二连杆的位置间隔开的端部处；以及第二磁性体，其布置在所述躯干紧固部件的横向端部处，其中，第一磁性体和第二磁性体相互吸引。所述上臂模块可以布置在穿戴者的上臂的外侧，所述上臂模块可以包括支撑件，所述支撑件通过经由穿戴者的上臂的下部朝向穿戴者的上臂的内侧延伸而从穿戴者的上臂的下部支撑穿戴者的上臂。根据本专利技术的可穿戴设备的组合结构，可以精确地模拟根据穿戴者的肩关节的内部旋转或外部旋转而移动的旋转中心，从而允许实现运动而没有任何不适。此外，无需在穿戴者身上附加紧固机构或通过与穿戴者身体间隔开而突出的构造，就可以实现单一的自由度的运动，因此可以提高稳定性。附图说明通过下文结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本专利技术的以上和其它目的、特征以及其它优点，在这些附图中：图1是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构的后视图；图2是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构的俯视图；图3和图4是示出构成人体的肩部的关节以及基于旋转的移动的图；图5是将根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构的旋转的移动路径与根据单一轴线的旋转的移动路径进行比较的视图；图6是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构根据肩关节的内部旋转的移动过程的视图；图7A、图7B和图7C是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构根据肩关节的内部旋转的移动过程的示意图；图8和图9是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构中包括的第一连杆和第二连杆的移动的视图；图10是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构中包括的第一连杆和第二连杆的放大图；图11是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构中包括的第一连杆和第二连杆的分解立体图；图12是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构的向前和向后旋转结构的视图；以及图13和图14是示出根据本专利技术的实施方案的可穿戴设备的组合结构的横向旋转结构的视图。具体实施方式本文所用的术语仅为了描述具体实施方案的目的，并不旨在限制本专利技术。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括有”时，表明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴设备的组合结构，所述组合结构包括：/n躯干紧固部件，其固定地紧固至穿戴者的躯干；/n固定连杆，其从所述躯干紧固部件延伸到穿戴者的肩部上方的位置；/n第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别联接至所述固定连杆以能够横向旋转，所述第一连杆和第二连杆在彼此竖直地间隔开的同时彼此交叉；/n可旋转部件，其布置在穿戴者的肩部上方的位置，所述可旋转部件联接至所述第一连杆和第二连杆以能够横向旋转；/n连接部件，其联接至所述可旋转部件以从所述可旋转部件向下延伸；以及/n上臂模块，所述上臂模块联接为在其端部在与穿戴者的上臂的上端部对应的位置处联接至所述连接部件的同时能够围绕所述连接部件向上或向下旋转，所述上臂模块在穿戴者的上臂的纵向方向延伸的同时紧固至穿戴者的上臂。/n

【技术特征摘要】
20190404 KR 10-2019-00397021.一种可穿戴设备的组合结构，所述组合结构包括：
躯干紧固部件，其固定地紧固至穿戴者的躯干；
固定连杆，其从所述躯干紧固部件延伸到穿戴者的肩部上方的位置；
第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别联接至所述固定连杆以能够横向旋转，所述第一连杆和第二连杆在彼此竖直地间隔开的同时彼此交叉；
可旋转部件，其布置在穿戴者的肩部上方的位置，所述可旋转部件联接至所述第一连杆和第二连杆以能够横向旋转；
连接部件，其联接至所述可旋转部件以从所述可旋转部件向下延伸；以及
上臂模块，所述上臂模块联接为在其端部在与穿戴者的上臂的上端部对应的位置处联接至所述连接部件的同时能够围绕所述连接部件向上或向下旋转，所述上臂模块在穿戴者的上臂的纵向方向延伸的同时紧固至穿戴者的上臂。


2.根据权利要求1所述的可穿戴设备的组合结构，其中，所述躯干紧固部件布置在穿戴者的后侧处，所述躯干紧固部件包括：
上板，其布置在所述躯干紧固部件的上部，以与穿戴者的后侧接触；
下板，其布置在所述躯干紧固部件的下部，以与穿戴者的后侧接触；以及
后侧连杆，其在竖直方向上延伸，以将所述上板和所述下板连接在一起。


3.根据权利要求2所述的可穿戴设备的组合结构，其中，所述后侧连杆围绕作为旋转轴线的该后侧连杆的延伸的纵向方向能够旋转地联接至所述上板或所述下板。


4.根据权利要求2所述的可穿戴设备的组合结构，其中，所述上板在高于穿戴者的肩部的位置处紧固到穿戴者的后侧，所述固定连杆通过从所述上板横向延伸的位置向前延伸而布置在穿戴者的肩部上方的位置处。


5.根据权利要求2所述的可穿戴设备的组合结构，其中，所述下板在与穿戴者的骨盆相对应的位置处紧固到穿戴者的后侧，所述下板联接到后侧连杆以能够向前或向后旋转。


6.根据权利要求5所述的可穿戴...

【专利技术属性】
技术研发人员：金奎正，林贤燮，金范洙，玄东真，裵基铉，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR