电动腰部辅助外骨骼制造技术

技术编号:26577534 阅读:75 留言:0更新日期:2020-12-04 20:55
本发明专利技术提供了一种电动腰部辅助外骨骼,包括背板(1)、肩部背带(2)、驱动致动装置(3)、大腿套(4)、左大腿连接杆(5)以及右大腿连接杆(6);所述背板(1)上端连接肩部背带(2),背板(1)下端连接驱动致动装置(3),驱动致动装置(3)的两侧分别连接左大腿连接杆(5)、右大腿连接杆(6),左大腿连接杆(5)、右大腿连接杆(6)上均设置有大腿套(4)。本发明专利技术结构简单合理,小巧轻便,通过肩部背带和大腿套穿戴,穿戴后驱动致动装置位于腰部并能够辅助腰部进行弯腰和伸展动作;采用滑动器、髋部屈曲线以及髋部伸展线,通过串联弹性致动的方法执行辅助力的控制,支持穿戴者的弯腰和蹲起动作。

【技术实现步骤摘要】
电动腰部辅助外骨骼
本专利技术涉及医疗器械
,具体地,涉及一种电动腰部辅助外骨骼。
技术介绍
目前,许多工人正遭受重复运动的工业任务引起的肌肉骨骼疾病,这些疾病会对工人的日常生活产生负面影响,代表性症状之一是下腰痛,尤其是在建筑,运输,储存,人类健康和社会工作活动领域,背部疾病的发生率更高。外骨骼技术被认为是预防肌肉骨骼疾病的有效的解决方案,但传统的腰部辅助外骨骼由于太重和扭矩传递不足导致穿着不舒服,并且大多腰部辅助外骨骼背部较长、材料过硬,会干扰穿戴者的自然腰部运动。传统有源腰部助力外骨骼常采用的驱动方式主要有电机、液压、电推杆、气动肌肉等,无源系统则多采用弹簧作为储能形式,或者通过钢丝绳,转轮相组合的形式,实现长距离力或力矩的传递。利用弹簧在人体弯腰时的拉伸来存储人体重力势能,然后在人体伸展过程中提供助力。传统的腰部辅助外骨骼结构复杂、功能单一,对穿戴者关节限制较大。公开号为CN207930662U的专利文献公开了一种被动型腰部辅助外骨骼,采用气弹簧驱动,结构简单,重量较轻,便于使用者的活动,继而增强辅助效果。但是气弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,包括背板(1)、肩部背带(2)、驱动致动装置(3)、大腿套(4)、左大腿连接杆(5)以及右大腿连接杆(6);/n所述背板(1)上端连接肩部背带(2),背板(1)下端连接驱动致动装置(3),驱动致动装置(3)的两侧分别连接左大腿连接杆(5)、右大腿连接杆(6),左大腿连接杆(5)、右大腿连接杆(6)上均设置有大腿套(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,包括背板(1)、肩部背带(2)、驱动致动装置(3)、大腿套(4)、左大腿连接杆(5)以及右大腿连接杆(6);
所述背板(1)上端连接肩部背带(2),背板(1)下端连接驱动致动装置(3),驱动致动装置(3)的两侧分别连接左大腿连接杆(5)、右大腿连接杆(6),左大腿连接杆(5)、右大腿连接杆(6)上均设置有大腿套(4)。


2.根据权利要求1所述的电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,所述驱动致动装置(3)包括左髋连接件(29)、右髋连接件(28)、左髋轴(12)、右髋轴(10)、弹性致动装置以及电力控制系统;
所述左髋连接件(29)、右髋连接件(28)分别连接背板(1)的两侧,左髋连接件(29)通过左髋轴(12)连接左大腿连接杆(5),右髋连接件(28)通过右髋轴(10)连接右大腿连接杆(6);
所述电力控制系统设置在背板(1)上,电力控制系统连接弹性致动装置,弹性致动装置设置在背板(1)、左髋连接件(29)以及右髋连接件(28)上并连接左髋轴(12)、右髋轴(10)。


3.根据权利要求2所述的电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,所述电力控制系统包括电池(7)、IMU传感器(8)以及控制驱动器(16),所述电池(7)分别连接IMU传感器(8)、控制驱动器(16)以及弹性致动装置;所述IMU传感器(8)连接控制驱动器(16),控制驱动器(16)连接弹性致动装置。


4.根据权利要求2所述的电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,所述左髋连接件(29)、右髋连接件(28)为折形,左髋连接件(29)折形的一端连接背板(1),左髋连接件(29)折形的另一端连接左髋轴(12),右髋连接件(28)折形的一端连接背板(1),右髋连接件(28)折形的另一端连接右髋轴(10)。


5.根据权利要求2所述的电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,所述驱动致动装置(3)还包括盆骨连接杆(11),背板(1)与左髋连接件(29)之间、背板(1)与右髋连接件(28)之间均设置有盆骨连接杆(11)。


6.根据权利要求5所述的电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,所述盆骨连接杆(11)包括伸缩杆装置,所述伸缩杆装置能够调节盆骨连接杆(11)的长度;
通过调节盆骨连接杆(11)与背板(1)的连接角度,能够调节盆骨连接杆(11)长度变化时对应的宽度与深度变化的比例。


7.根据权利要求2所述的电动腰部辅助外骨骼,其特征在于,所述弹性致动装置包括电机(15)、滚珠丝杠(9)、滑动器(17)、走线定滑轮、换向定滑轮...

【专利技术属性】
技术研发人员:李智军李想皮明高洪波
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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