本实用新型专利技术提供了一种具有助力监测的腰部助力装置，包括胸部组件、腰部组件、助力组件以及位移监测组件，所述助力组件安装于所述腰部组件上，所述助力组件通过支撑杆与所述胸部组件连接，所述助力组件包括转轮、凸轮和弹簧，所述凸轮与所述弹簧连接并与转轮的边缘接触，所述转轮的边缘包括圆弧状的凹部和凸部，所述凸轮可沿转轮的边缘移动并带动所述弹簧进行伸缩；所述位移监测组件设置在所述弹簧形成的空腔内，检测所述弹簧的位置情况。通过处理器对位移数据的分析，得到精确的位置数据，再通过比较元件的精确位置与骨架当前输出端的输出的力，最终实现精准控制动力单元动力输出端的输出力的强度。的输出力的强度。的输出力的强度。
【技术实现步骤摘要】
一种具有助力监测的腰部助力装置
[0001]本技术涉及外骨骼
，具体涉及一种具有助力监测的腰部助力装置。
技术介绍
[0002]社会的进步和科技发展归功于广大劳动人民的团结合作，尤其是体力工作者做出了巨大贡献，体力工作者通常需要进行长时间的重复性劳动，例如弯腰搬运、下蹲肩扛等，高强度的密集式工作严重损害劳动者的健康，甚至导致腰背肌肉劳损等病症，影响工作效率。
[0003]为减轻劳动者的工作强度，助力式外骨骼逐渐兴起，在动力源的支持下辅助人体搬运物品，但其通常结构复杂导致其自身的重量过大，给使用者带来负担，且运动灵活性和穿戴舒适性低。
[0004]目前，助力式外骨骼中大多采用电机直接驱动运动件的驱动方法，即电机接收到预先设置的输出力度控制命令后，电机的动力输出端输出力直接驱动与电机连接的运动件运动到指定位置。
[0005]在上述现有技术描述中，电机与运动件等元件连接后，电机直接驱动运动件等元件到达指定位置，由于在电机输出力的过程中，对于与电机连接的元件的精确位置容易出现误差，因此电机很难精准控制电机动力输出端的输出力的强度，容易产生输出力量过大，对使用者造成拉伤。
技术实现思路
[0006]鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种具有助力监测的腰部助力装置。
[0007]一种具有助力监测的腰部助力装置，包括胸部组件、腰部组件、助力组件以及位移监测组件，所述助力组件安装于所述腰部组件上，所述助力组件通过支撑杆与所述胸部组件连接，所述助力组件包括转轮、凸轮和弹簧，所述凸轮与所述弹簧连接并与转轮的边缘接触，所述转轮的边缘包括圆弧状的凹部和凸部，所述凸轮可沿转轮的边缘移动并带动所述弹簧进行伸缩；所述位移监测组件设置在所述弹簧形成的空腔内，检测所述弹簧的位置情况；
[0008]其中，所述位移监测组件包括：光传输单元、位移单元和光探测单元；
[0009]所述光传输单元包括第一传输端和第二传输端，所述第一传输端用于连接光源，所述第二传输端用于连接所述光探测单元，所述光传输单元用于通过所述第一传输端接收来自所述光源的光信号，并通过所述第二传输端将所述光信号输出；
[0010]所述位移单元包括第一位移端和第二位移端，所述第一位移端与第二位移端之间的相对位移可变，所述光传输单元的第一传输端连接所述第一位移端，且所述第一传输端随所述第一位移端的移动而移动；所述光传输单元的第二传输端连接所述第二位移端，且所述第二传输端随所述第二位移端的移动而移动；
[0011]所述光探测单元，用于接收所述第二传输端输出的光信号，并根据接收的光信号生成对应的第一传感数据，其中，所述光探测单元获得的光信号的强度随所述第一位移端与第二位移端之间相对位移的变化而变化，所述第一传感数据的取值随所述光信号强度的变化而变化。
[0012]进一步地，所述助力组件还包括固定壳和转动轴，所述转动轴安装于所述固定壳上，所述转轮穿过所述转动轴并可相对所述转动轴转动。
[0013]进一步地，所述助力组件还包括固定座和安装座，所述弹簧的两端分别与所述固定座和安装座连接，所述凸轮与所述安装座转动连接。
[0014]进一步地，所述助力组件还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述支撑杆连接，所述连接杆的另一端与所述转轮或所述固定座连接，并可相对所述转轮或固定座转动。
[0015]进一步地，所述连接杆相对所述转轮或固定座的转动方向与所述转轮相对所述转动轴的转动方向垂直。
[0016]进一步地，所述胸部组件包括胸部挡板、支撑板和固定轴，所述固定轴穿过所述胸部挡板和支撑板，所述支撑板和固定轴之间设有球轴承以使所述支撑板可相对所述固定轴转动，所述支撑杆的两端分别连接与所述支撑板和助力组件上。
[0017]进一步地，所述腰部组件包括两固定板，所述固定板弯折使其内壁形成一凹面，所述助力组件安装于所述固定板的外侧。
[0018]进一步地，所述胸部挡板与固定板之间以及两个所述固定板之间均设有绑带，所述绑带上设有可进行拆卸的插扣。
[0019]进一步地，还设有腿部组件，所述腿部组件包括腿部挡板和固定杆，所述固定杆的两端分别与所述助力组件和腿部挡板连接。
[0020]进一步地，所述助力组件与所述腿部组件均设有两个且相对所述胸部组件对称分布。
[0021]本申请具有以下优点：
[0022]在本申请的实施例中，包括胸部组件、腰部组件、助力组件以及位移监测组件，所述助力组件安装于所述腰部组件上，所述助力组件通过支撑杆与所述胸部组件连接，所述助力组件包括转轮、凸轮和弹簧，所述凸轮与所述弹簧连接并与转轮的边缘接触，所述转轮的边缘包括圆弧状的凹部和凸部，所述凸轮可沿转轮的边缘移动并带动所述弹簧进行伸缩；所述位移监测组件设置在所述弹簧形成的空腔内，检测所述弹簧的位置情况；其中，所述位移监测组件包括：光传输单元、位移单元和光探测单元；所述光传输单元包括第一传输端和第二传输端，所述第一传输端用于连接光源，所述第二传输端用于连接所述光探测单元，所述光传输单元用于通过所述第一传输端接收来自所述光源的光信号，并通过所述第二传输端将所述光信号输出；所述位移单元包括第一位移端和第二位移端，所述第一位移端与第二位移端之间的相对位移可变，所述光传输单元的第一传输端连接所述第一位移端，且所述第一传输端随所述第一位移端的移动而移动；所述光传输单元的第二传输端连接所述第二位移端，且所述第二传输端随所述第二位移端的移动而移动；所述光探测单元，用于接收所述第二传输端输出的光信号，并根据接收的光信号生成对应的第一传感数据，其中，所述光探测单元获得的光信号的强度随所述第一位移端与第二位移端之间相对位移的变化而变化，所述第一传感数据的取值随所述光信号强度的变化而变化。通过处理器对
位移数据的分析，得到精确的位置数据，再通过比较元件的精确位置与骨架当前输出端的输出的力，最终实现精准控制动力单元动力输出端的输出力的强度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，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。
[0024]图1是本技术一种具有助力监测的腰部助力装置的结构示意图；
[0025]图2是本技术一种具有助力监测的腰部助力装置的助力组件的结构示意图；
[0026]图3是本技术一种具有助力监测的腰部助力装置的位移监测组件的结构示意图。
[0027]胸部组件100，光传输单元101，位移单元102，光探测单元103，胸部挡板110，支撑板120，固定轴130，腰部组件200，固定板210，安装板220，腿部组件300，助力组件400，弹簧420，凸轮430，凹部圆弧431，凸部圆弧432，转轮440，凸轮轴450，固定座460，安装座470，连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有助力监测的腰部助力装置，其特征在于，包括胸部组件、腰部组件、助力组件以及位移监测组件，所述助力组件安装于所述腰部组件上，所述助力组件通过支撑杆与所述胸部组件连接，所述助力组件包括转轮、凸轮和弹簧，所述凸轮与所述弹簧连接并与转轮的边缘接触，所述转轮的边缘包括圆弧状的凹部和凸部，所述凸轮可沿转轮的边缘移动并带动所述弹簧进行伸缩；所述位移监测组件设置在所述弹簧形成的空腔内，检测所述弹簧的位置情况；其中，所述位移监测组件包括：光传输单元、位移单元和光探测单元；所述光传输单元包括第一传输端和第二传输端，所述第一传输端用于连接光源，所述第二传输端用于连接所述光探测单元，所述光传输单元用于通过所述第一传输端接收来自所述光源的光信号，并通过所述第二传输端将所述光信号输出；所述位移单元包括第一位移端和第二位移端，所述第一位移端与第二位移端之间的相对位移可变，所述光传输单元的第一传输端连接所述第一位移端，且所述第一传输端随所述第一位移端的移动而移动；所述光传输单元的第二传输端连接所述第二位移端，且所述第二传输端随所述第二位移端的移动而移动；所述光探测单元，用于接收所述第二传输端输出的光信号，并根据接收的光信号生成对应的第一传感数据，其中，所述光探测单元获得的光信号的强度随所述第一位移端与第二位移端之间相对位移的变化而变化，所述第一传感数据的取值随所述光信号强度的变化而变化。2.根据权利要求1所述的具有助力监测的腰部助力装置，其特征在于，所述助力组件还包括固定壳和转动轴，所述转动轴安装于所述固定壳上，所述转轮穿过所述转动轴并可相对所述转动轴转动。3.根据权利要求2所述的具有助力...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志勉，冠潇，王秉翔，李英杰，李娜，叶晶，陈功，胡广，叶志峰，
申请(专利权)人：山东大学齐鲁医院，
类型：新型
国别省市：
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