一种单兵辅助外骨骼系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种单兵辅助外骨骼系统，属于装备保障技术领域。包括背部支撑骨架、两个结构相同的且关节自由活动的外骨骼手臂；背部支撑骨架由多节背部支撑件履带式拼接组成且呈人体脊椎型，且多个背部支撑件之间根据人体脊椎运动进行微动调节；背部支撑骨架的两侧设有可沿背部支撑骨架边缘上下移动的背部托板件和腰部托板件。本外骨骼系统整个外骨骼系统由背部支撑骨架和两个外骨骼手臂组成，背部支撑骨架呈人体脊椎型，且可跟随运动过程中脊椎的变化而微动调节，使其更加符合人体脊椎，结构简单，质量轻，对机械手臂承担重量进行均衡分配，能够增强作战人员的负重能力，使作战装备更加完善。战装备更加完善。战装备更加完善。

【技术实现步骤摘要】
一种单兵辅助外骨骼系统


[0001]本技术涉及装备保障
，具体涉及一种单兵辅助外骨骼系统。

技术介绍

[0002]当前世界，为了应对不断变化的军事变革，各国都在研发先进的武器装备。先进的武器装备极大提升了单兵作战能力，这对于士兵的作战带来极大的便利，但同时使得士兵的负重在不断增加，而过大的负重会影响士兵战斗的正常发挥，增大了作战难度。军事外骨骼作为一种新型的武器装备，其对于武警士兵顺利遂行任务将起到很大的帮助。被动式军事外骨骼在武警单兵遂行任务中能够帮助士兵分担一部分武器装备的重量，而且被动式军事外骨骼自身的重量也远远小于主动式外骨骼，不会给士兵带来额外的麻烦；并且在承担重量时被动式外骨骼通过机械装置能够做到重量均衡分配，一方面能够较好匹配和适应士兵在遂行任务时的各种战斗姿态:另一方面能够有效减轻士兵长时间使用武器装备手臂的高负荷，有效提升士兵操作武器装备时的稳定性。但是现有的外骨骼系统结构较为复杂，且成本高。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提出一种结构简单，尺寸可调，舒适灵活，成本低的单兵辅助外骨骼系统。
[0004]为了实现上述目的，本技术是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种单兵辅助外骨骼系统，包括背部支撑骨架、两个结构相同的且关节自由活动的外骨骼手臂，两个所述外骨骼手臂分别对称连接在所述背部支撑骨架的两侧；
[0006]所述背部支撑骨架由多节背部支撑件履带式拼接组成且呈人体脊椎型，且多个所述背部支撑件之间根据人体脊椎运动进行微动调节；所述背部支撑骨架的两侧设有可沿背部支撑骨架边缘上下移动的背部托板件和腰部托板件；所述背部托板件在所述腰部托板件的上方；
[0007]两个所述外骨骼手臂连接在所述背部支撑骨架靠顶部位置，且所述外骨骼手臂上下左右全方位转动。
[0008]进一步的，多个所述背部支撑件之间通过销子连接并通过销子进行转动达到微动调节。
[0009]进一步的，所述外骨骼手臂从上至下包括依次连接的肩背连接件、大臂、小臂和腕部件，所述肩背连接件与大臂之间、大臂与小臂之间、小臂与腕部件之间均通过姿态关节锁定件连接；所述肩背连接件与背部支撑件连接。
[0010]进一步的，所述姿态关节锁定件包括第一姿态关节锁定件、第二姿态关节锁定件和第三姿态关节锁定件；所述第一姿态关节锁定件连接所述大臂和肩背连接件，并带动所述大臂沿上下左右全方位转动；所述第二姿态关节锁定件连接所述大臂和小臂，并带动所述小臂沿上下左右全方位转动；所述第三姿态关节锁定件连接所述小臂和腕部件，并带动
所述腕部件沿上下左右全方位转动。
[0011]进一步的，所述姿态关节锁定件包括带有内部锁止的锁定件主体、锁定联动轴、锁定齿、旋转轴、连接片和伸缩电机；所述锁定联动轴连接两个所述锁定件主体，并将两个所述锁定件主体之间的空间隔离形成旋转空间；所述锁定联动轴与所述伸缩电机机械连接；所述旋转空间内设有旋转轴，所述连接片的其中一端套设在所述旋转轴上，所述连接片的另一端设有转轴孔，所述大臂、小臂和腕部件通过所述转轴孔连接在所述连接片的另一端并上下全方位转动；所述连接片带动所述大臂、小臂和腕部件在所述旋转轴上沿左右全方位转动；所述锁定齿设置在其中一个所述锁定件主体上，并通过锁定齿与连接片的连接达到锁止；锁定齿与连接片的分开达到解锁。
[0012]进一步的，所述连接片的上边缘设有与所述锁定齿相互配合的凹槽；所述锁定齿与所述锁定联动轴连接；所述锁定齿与凹槽卡接达到锁定。
[0013]进一步的，所述腕部件设有启动按钮，所述启动按钮与所述伸缩电机电性连接，所述启动按钮通过控制所述伸缩电机的伸缩使所述锁定齿与连接片的凹槽连接和分离，达到控制所述姿态关节锁定件的内部锁止和放松。
[0014]进一步的，所述大臂包括大臂上盖和大臂下盖，所述大臂上盖和大臂下盖相互配合形成大臂；所述小臂包括小臂上盖和小臂下盖，所述小臂上盖和小臂下盖相互配合形成小臂。
[0015]进一步的，所述背部支撑骨架的背面设有连接槽，所述连接槽的两侧连续均匀分布有卡槽，所述背部托板件和腰部托板件插入至所述卡槽中连接；所述背部托板件和腰部托板件在变换卡接在不同卡槽达到上下移动的目的。
[0016]进一步的，最顶端的所述背部支撑件上、所述背部托板件的末端和腰部托板件的末端均设有固定带连接件。
[0017]本技术单兵辅助外骨骼系统，其有益效果在于：
[0018](1)整个外骨骼系统由背部支撑骨架和两个外骨骼手臂组成，结构简单，质量轻，能够增强作战人员的负重能力，使作战装备更加完善。
[0019](2)背部支撑骨架呈人体脊椎型，且可跟随运动过程中脊椎的变化而微动调节，使其更加符合人体脊椎。符合人体躯干关节机构自由度的微动式背部支撑骨架，用于对机械手臂承担重量进行均衡分配，使被动式外骨骼更好匹配和适应士兵在遂行任务时的各种战斗姿态。
[0020](3)外骨骼手臂的各个关节可根据人体手臂的活动特性沿上下左右全方位自由调节，根据所需要使用的武器装备、战术动作、人体姿态等需求进行自由调节，且能够分担武器装备重量的机械手臂，用于降低士兵长时间使用武器装备作战疲劳。
[0021](4)外骨骼手臂中的姿态关节锁定件能够调节姿态稳定，针对常用武器装备使用方法和战术动作，使特定武器装备在使用时稳定性更高，性能更好，更贴合任务实际需求。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本技术的结构示意图；
[0024]图2是姿态关节锁定件的结构示意图(无连接片)；
[0025]图3是姿态关节锁定件的工作状态示意图；
[0026]图4是背部支撑骨架的侧视图；
[0027]1固定带连接件，2背部支撑骨架，3背部支撑件，4外骨骼手臂，5背部托板件，6腰部托板件；
[0028]201连接槽，202卡槽；
[0029]401肩背连接件，402第一姿态关节锁定件，403大臂,404第二姿态关节锁定件，405小臂,406第三姿态关节锁定件，407腕部件；
[0030]4001锁定件主体，4002连接片,4003旋转轴，4004锁定联动轴，4005锁定齿，4006伸缩电机，4007转轴孔。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本技术。
[0032]实施例1
[0033]一种单兵辅助外骨骼系统，如图1
‑
图4所示，包括背部支撑骨架2、两个结构相同的且关节自由活动的外骨骼手臂4，两个外骨骼手臂4分别对称连接在背部支撑骨架2的两侧；
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单兵辅助外骨骼系统，其特征在于：包括背部支撑骨架、两个结构相同的且关节自由活动的外骨骼手臂，两个所述外骨骼手臂分别对称连接在所述背部支撑骨架的两侧；所述背部支撑骨架由多节背部支撑件履带式拼接组成且呈人体脊椎型，且多个所述背部支撑件之间根据人体脊椎运动进行微动调节；所述背部支撑骨架的两侧设有可沿背部支撑骨架边缘上下移动的背部托板件和腰部托板件；所述背部托板件在所述腰部托板件的上方；两个所述外骨骼手臂连接在所述背部支撑骨架靠顶部位置，且所述外骨骼手臂上下左右全方位转动。2.根据权利要求1所述单兵辅助外骨骼系统，其特征在于：多个所述背部支撑件之间通过销子连接并通过销子进行转动达到微动调节。3.根据权利要求1所述单兵辅助外骨骼系统，其特征在于：所述外骨骼手臂从上至下包括依次连接的肩背连接件、大臂、小臂和腕部件，所述肩背连接件与大臂之间、大臂与小臂之间、小臂与腕部件之间均通过姿态关节锁定件连接；所述肩背连接件与背部支撑件连接。4.根据权利要求3所述单兵辅助外骨骼系统，其特征在于：所述姿态关节锁定件包括第一姿态关节锁定件、第二姿态关节锁定件和第三姿态关节锁定件；所述第一姿态关节锁定件连接所述大臂和肩背连接件，并带动所述大臂沿上下左右全方位转动；所述第二姿态关节锁定件连接所述大臂和小臂，并带动所述小臂沿上下左右全方位转动；所述第三姿态关节锁定件连接所述小臂和腕部件，并带动所述腕部件沿上下左右全方位转动。5.根据权利要求3所述单兵辅助外骨骼系统，其特征在于：所述姿态关节锁定件包括带有内部锁止的锁定件主体、锁定联动轴、锁定齿、旋转轴、连接片和伸缩电机；所述锁定联动轴连接两个所述锁定件主体，并将两个所述锁定件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成功，夏嘉余，张藩潇，
申请(专利权)人：中国人民武装警察部队警官学院，
类型：新型
国别省市：