反向支撑式负重外骨骼制造技术

本实用新型专利技术公开了一种反向支撑式负重外骨骼，涉及一种被动式负重外骨骼，包括腰部固定带，腰部固定带上固设有托板装置，托板装置两侧铰接有大腿组件，大腿组件铰接有小腿组件，小腿组件铰接有用于固定使用者足部的踏板组件，小腿组件上铰接有用于与地面相接触的支撑杆，支撑杆位于小腿组件朝向使用者脚尖一侧，且与小腿组件呈角度设置，支撑杆靠近地面一端铰接有连接杆，连接杆远离支撑杆一端铰接在踏板组件的相应位置或小腿组件上。本实用新型专利技术有效抵消了小腿承受的向前的推力，有效减小了疲劳和人体损伤，适用于所有需要负重行走的场景。场景。场景。

【技术实现步骤摘要】
反向支撑式负重外骨骼


[0001]本技术涉及一种被动式负重外骨骼，具体地说是一种反向支撑式负重外骨骼。

技术介绍

[0002]在负重徒步、负重登山、物资背负等需要负重行走时，为了减少体能消耗，避免对身体造成损伤，常用负重外骨骼分担背负重物的重力。
[0003]负重外骨骼分为主动式和被动式，区别在于是否设置有驱动装置。常见的负重外骨骼包括用于缠绕在使用者腰部的腰部固定带，腰部固定带上使用者背部一侧设置有用于放置重物的托板装置，并在腰部固定带上通过托板装置铰接有与使用者大腿相适应的大腿组件，大腿组件下端铰接有与使用者小腿相适应的小腿组件，小腿组件下端铰接有用于脚踩的踏板组件。通过将重物的重力经由托板装置依次传递至大腿组件、小腿组件、踏板组件，最终将重物的重力传递至地面，起到减轻负重的效果。
[0004]例如，申请号为CN202110717443.2的中国专利技术专利申请公开了一种被动式负重机动外骨骼，通过上述结构将重物的重力由背部传递至髋部助力机构、膝部助力机构和踝部助力机构传递至底面，但由于其用于放置重物的托架盘设置在背部，在重物的作用下，易使髋部助力机构产生绕腰连接件向使用者前端上倾旋转的趋势，这一趋势会令使用者大腿与小腿之间产生弯曲，进而保持平衡，但这样会使重物产生向前的分力，该分力由使用者小腿所承受，在行走过程中，小腿长期承受向前的推力，不仅容易疲劳，长久还会损伤膝盖，甚至容易摔倒。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的以上不足，本技术旨在提供一种反向支撑式负重外骨骼，以达到避免小腿承受过多前向力，从而避免疲劳以及人体损伤的目的。
[0006]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种反向支撑式负重外骨骼，包括用于缠绕在使用者腰部的腰部固定带，腰部固定带上使用者背部一侧固设有用于放置重物的托板装置，托板装置两侧铰接有与使用者大腿相适应的大腿组件，大腿组件靠近地面一端铰接有与使用者小腿相适应的小腿组件，小腿组件靠近地面一端铰接有用于固定使用者足部的踏板组件，所述小腿组件上铰接有用于与地面相接触的支撑杆，所述支撑杆位于小腿组件朝向使用者脚尖一侧，且与小腿组件呈角度设置，所述支撑杆靠近地面一端铰接有连接杆，所述连接杆远离支撑杆一端铰接在踏板组件的相应位置或小腿组件上。
[0007]作为对本技术的限定：所述支撑杆与小腿组件之间设置有用于调节支撑杆设置高度的高度调节装置。
[0008]作为对本技术的限定：高度调节装置包括高度调节板，小腿组件的高度方向设置有若干个定位孔，高度调节板上沿高度方向设置有至少两个定位孔，小腿组件上的定位孔与高度调节板上的定位孔的相对位置通过贯穿二者的螺纹紧固件固定，支撑杆铰接在
高度调节板上。
[0009]作为对本技术的限定：所述高度调节板上固设有转动座，所述支撑杆远离地面一端铰接在转动块上，所述转动块远离地面一端与转动座在高度方向转动连接。
[0010]作为对本技术的限定：支撑杆朝向地面一端铰接于支撑座上，连接杆朝向支撑杆一端也铰接于支撑座上，支撑座朝向地面一端固设有支撑板，支撑板用于与地面接触的一侧固设有防滑层。
[0011]作为对本技术的限定：支撑杆朝向地面一端铰接于支撑座上，连接杆朝向支撑杆一端也铰接于支撑座上，支撑座朝向地面一端固设有支撑板，支撑板用于与地面接触的一侧固设有防滑层。
[0012]作为对本技术的限定：支撑杆为液压杆。
[0013]作为对本技术的限定：所述大腿组件铰接于托板装置上使用者背部一侧。
[0014]作为对本技术的限定：所述大腿组件包括与托板装置铰接的上杆，还包括与小腿组件铰接的下杆，上杆与下杆之间的连接关系可以为以下任意一种：
[0015]a）上杆朝向下杆的一端设置有与下杆外径相适配的滑动孔，下杆滑动套接于滑动孔中，所述滑动孔处高度方向设置有若干个用于定位下杆滑动极限位置的定位孔，定位孔中可拆卸设置有外螺纹紧固件；
[0016]b）下杆朝向上杆的一端设置有与上杆外径相适配的滑动孔，上杆滑动套接于滑动孔中，所述滑动孔处高度方向设置有若干个用于定位上杆滑动极限位置的定位孔，定位孔中可拆卸设置有外螺纹紧固件。
[0017]作为对本技术的限定：所述托板装置上铰接有用于产生收缩力的弹性件，所述弹性件的另一端铰接在用于调整弹性件拉力的松紧环上，所述松紧环高度可调的套接于大腿组件上。
[0018]由于采用了上述技术方案，本技术与现有技术相比，所取得的有益效果在于：
[0019]（1）本技术在原有负重外骨骼的基础上增加了支撑杆，支撑杆、小腿组件与连接杆形成了与小腿前向受力相反的三角形结构，为前向受力的小腿提供了反向支撑；同时，支撑杆与小腿组件之间设置了支撑座，使反向支撑更加稳定，在站立状态下，反向支撑的三角形结构能够抵消100%的小腿前倾力，在行走状态下，反向支撑的三角形结构能够抵消90%左右的小腿前倾力，有效抵消了小腿承受的向前的推力，进而减小了疲劳和人体损伤；
[0020]（2）本技术的大腿组件能够在行走时根据人体动作实时收缩和伸长，提高了使用的舒适性，同时在托板装置与大腿组件之间设置了弹性件，当行走抬腿时，弹性件向大腿组件提供了向上辅助抬腿的牵引力，进一步减小了使用过程中的疲劳感，从而使用者能够负重行走更远的路程，经过试验，使用本实施例，在负重30kg的情况下不间断行走3km，无明显疲劳感。
[0021]综上所述，本技术有效抵消了小腿承受的向前的推力，有效减小了疲劳和人体损伤，适用于所有需要负重行走的场景。
附图说明
[0022]下面结合附图及具体实施例对本技术作更进一步详细说明。
[0023]图1为本技术实施例的立体结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例中托板装置的放大示意图；
[0025]图3为本技术实施例中小腿组件及踏板组件的放大示意图；
[0026]图4为本技术实施例中大腿组件与小腿组件连接处的放大示意图；
[0027]图5为本技术实施例的佩戴效果示意图。
[0028]图中：1
‑
腰部固定带，2
‑
托板装置，21
‑
腰部弧形板，22
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背板，23
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横托杆，24
‑
竖托杆，25
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托板，26
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宽度调节装置，27
‑
前后调节杆，28
‑
铰接板，3
‑
大腿组件，31
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上杆，32
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下杆，4
‑
小腿组件，41
‑
上板，42
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下板，43
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小腿弧形板，44
‑
小腿固定带，5
‑
铰接部，6
‑
弹性件，7
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反向支撑式负重外骨骼，包括用于缠绕在使用者腰部的腰部固定带，腰部固定带上使用者背部一侧固设有用于放置重物的托板装置，托板装置两侧铰接有与使用者大腿相适应的大腿组件，大腿组件靠近地面一端铰接有与使用者小腿相适应的小腿组件，小腿组件靠近地面一端铰接有用于固定使用者足部的踏板组件，其特征在于，所述小腿组件上铰接有用于与地面相接触的支撑杆，所述支撑杆位于小腿组件朝向使用者脚尖一侧，且与小腿组件呈角度设置，所述支撑杆靠近地面一端铰接有连接杆，所述连接杆远离支撑杆一端铰接在踏板组件的相应位置或小腿组件上。2.根据权利要求1所述的反向支撑式负重外骨骼，其特征在于，所述支撑杆与小腿组件之间设置有用于调节支撑杆设置高度的高度调节装置。3.根据权利要求2所述的反向支撑式负重外骨骼，其特征在于，高度调节装置包括高度调节板，小腿组件的高度方向设置有若干个定位孔，高度调节板上沿高度方向设置有至少两个定位孔，小腿组件上的定位孔与高度调节板上的定位孔的相对位置通过贯穿二者的螺纹紧固件固定，支撑杆铰接在高度调节板上。4.根据权利要求3所述的反向支撑式负重外骨骼，其特征在于，所述高度调节板上固设有转动座，所述支撑杆远离地面一端铰接在转动块上，所述转动块远离地面一端与转动座在高度方向转动连接。5.根据权利要求4所述的反向支撑式负重外骨骼，其特征在于，支撑杆朝向地面一端铰接于支撑座...

【专利技术属性】
技术研发人员：高红国，
申请(专利权)人：高红国，
类型：新型
国别省市：