一种助力装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种助力装置，包括：穿戴载体、气动部件和控制部件；所述气动部件和所述控制部件均设置在所述穿戴载体上；所述穿戴载体贴合人体上半身；所述控制部件与所述气动部件连接；所述控制部件，用于采集人体位姿和运动数据，并根据所述人体位姿和所述运动数据向所述气动部件发送控制信息；所述气动部件，用于接收所述控制信息，并根据所述控制信息为人体提供辅助动力。该装置结构简单，安全、有效、可靠且操作简便，能有效辅助使用者的原有肌肉，提高椎间盘突出症患者或腰痛患者的生活质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种助力装置


[0001]本专利技术涉及人体辅助装置
，特别是涉及一种助力装置。

技术介绍

[0002]2020年，中国发展基金会发布了《中国发展报告2020：：中国人口老龄化的发展趋势和政策》(下称“报告”)，报告认为，自2000年迈入老龄化社会之后，我国人口老龄化的程度持续加深。到2022年左右，中国65岁以上人口将占到总人口的14％，实现向老龄社会的转变，2050年，中国老龄化将达到峰值，中国65岁以上人口将占到总人口的27.9％。
[0003]从上述资料不难看出，中国人口老龄化的问题已经迫在眉睫。而随着人的衰老，腰背部肌肉会逐渐流失萎缩而使得腰背部力量减弱，进而导致椎体压力增大，最终使得骨质疏松、腰椎间盘突出、驼背等一系列问题逐渐显现、加重。这极大影响了老年人的生活质量，给老年人造成了很大的困扰。
[0004]针对老年人起身、提物等动作困难和腰背部力量薄弱的问题，提供一种可以有效辅助原有肌肉，提高椎间盘突出症患者或腰痛患者的生活质量的助力装置是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种助力装置，该装置结构简单，安全、有效、可靠且操作简便，能有效辅助使用者的原有肌肉，提高椎间盘突出症患者或腰痛患者的生活质量。
[0006]基于以上目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]一种助力装置，包括：穿戴载体、气动部件和控制部件；
[0008]所述气动部件和所述控制部件均设置在所述穿戴载体上；
[0009]所述穿戴载体贴合人体上半身；
[0010]所述控制部件与所述气动部件连接；
[0011]所述控制部件，用于采集人体位姿和运动数据，并根据所述人体位姿和所述运动数据向所述气动部件发送控制信息；
[0012]所述气动部件，用于接收所述控制信息，并根据所述控制信息为人体提供辅助动力。
[0013]优选地，所述控制部件包括：采集单元和控制单元；
[0014]所述采集单元与所述控制单元连接；
[0015]所述采集单元与人体背部接触，所述采集单元用于采集人体位姿和运动数据；
[0016]所述控制单元设置在所述穿戴载体上，所述控制单元用于根据所述人体位姿和所述运动数据向所述气动部件发送控制信息。
[0017]优选地，所述采集单元包括：陀螺仪、加速计和若干传感器；
[0018]所述传感器，用于获取人体位姿的变化信息；
[0019]所述陀螺仪和所述加速计，均用于获取人体背部肌肉的运动数据。
[0020]优选地，所述控制单元包括：单片机、电磁阀和继电器；
[0021]所述单片机设置在所述穿戴载体上，位于人体腰侧部；
[0022]所述单片机一端与所述采集单元连接，另一端分别与所述所述电磁阀和所述继电器连接；
[0023]所述电磁阀与所述继电器均设置在所述气动部件上，且所述电磁阀与所述继电器连接；
[0024]所述单片机，用于根据预设算法将所述人体位姿的变化信息和所述人体背部肌肉的运动数据转化为控制信号，并将所述控制信号传输至所述电磁阀；
[0025]所述电磁阀，用于根据所述控制信号完成开闭动作产生控制电流，并将所述控制电流传输至所述继电器；
[0026]所述继电器，用于根据所述控制电流控制所述气动部件为人体提供辅助动力。
[0027]优选地，所述单片机包括：PID控制器；
[0028]所述PID控制器，用于调整所述人体位姿的变化信息，以获取多个所述控制信号；
[0029]所述PID控制器，还用于保持所述单片机与所述继电器之间的所述控制信号和所述控制电流的稳定。
[0030]优选地，所述气动部件包括：气瓶、气管、恒压阀和气动肌肉；
[0031]所述气瓶设置在所述穿戴载体上，位于人体腰侧部；
[0032]所述气动肌肉设置在所述穿戴载体上，位于人体背部；
[0033]所述气管分别与所述气瓶和所述气动肌肉连接；
[0034]所述恒压阀设置在所述气瓶上，所述恒压阀用于稳定所述电瓶内的气压。
[0035]优选地，所述穿戴载体为包括：内层和外层；
[0036]所述助力装置设置在所述内层与所述外层之间。
[0037]优选地，还包括：检测部件；
[0038]所述检测部件设置在所述内层与所述外层之间；
[0039]所述检测部件，用于检测人体体温和心率状态。
[0040]本专利技术提供了一种助力装置，用于为使用者提供辅助动力以有效辅助使用者的原有肌肉，提高椎间盘突出症或腰痛使用者的生活质量。该助力装置设置有穿戴载体、气动部件和控制部件，气动部件和控制部件均设置在穿戴载体上，穿戴载体贴合人体上半身，控制部件和气动部件连接。工作过程中，使用者将穿戴载体穿上，以使得穿戴载体贴合使用者上半身；并开启控制装置，通过控制装置采集使用者人体位姿和运动数据，在采集结束后，根据所采集的人体位姿和运动数据获取计算结构，根据计算结果向气动部件发送控制信息，控制信息包括但不限于输出电流、电压；气动部件在接收到控制部件所发送的控制信息后，根据控制信息为使用者提供辅助动力，以辅助使用者的原有肌肉，帮助使用者完成起身、提物等动作更加轻松，，进一步提高了，提高椎间盘突出症患者或腰痛患者的生活质量。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本申请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的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本专利技术实施例提供的一种助力装置结构示意图；
[0043]图2为本专利技术实施例提供的脊椎受力示意图；
[0044]图3为本专利技术实施例提供的一种助力装置的具体结构示意图；
[0045]图4为本专利技术实施例提供的PID控制器控制框图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]本专利技术实施例采用递进的方式撰写。
[0048]本专利技术实施例提供了一种助力装置。主要解决现有技术中，使用者起身、提物等动作困难和腰背部力量薄弱的的技术问题。
[0049]需要说明的是，脊柱为人体的中轴骨骼，是身体的支柱，主要由韧带、关节及椎间盘连接而成，有负重、减震、保护和运动等功能。脊柱的负荷为某段以上的体重、肌肉张力和外在负重的总和，不同部位的脊柱节段承担着不同的负荷。由于腰椎处于脊柱的最低位，椎间盘的负荷相当大，容易造成腰椎间盘突出。我们采用以下模型：将脊柱近似看作一个长度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助力装置，其特征在于，包括：穿戴载体、气动部件和控制部件；所述气动部件和所述控制部件均设置在所述穿戴载体上；所述穿戴载体贴合人体上半身；所述控制部件与所述气动部件连接；所述控制部件，用于采集人体位姿和运动数据，并根据所述人体位姿和所述运动数据向所述气动部件发送控制信息；所述气动部件，用于接收所述控制信息，并根据所述控制信息为人体提供辅助动力。2.如权利要求1所述的助力装置，其特征在于，所述控制部件包括：采集单元和控制单元；所述采集单元与所述控制单元连接；所述采集单元与人体背部接触，所述采集单元用于采集人体位姿和运动数据；所述控制单元设置在所述穿戴载体上，所述控制单元用于根据所述人体位姿和所述运动数据向所述气动部件发送控制信息。3.如权利要求2所述的助力装置，其特征在于，所述采集单元包括：陀螺仪、加速计和若干传感器；所述传感器，用于获取人体位姿的变化信息；所述陀螺仪和所述加速计，均用于获取人体背部肌肉的运动数据。4.如权利要求3所述的助力装置，其特征在于，所述控制单元包括：单片机、电磁阀和继电器；所述单片机设置在所述穿戴载体上，位于人体腰侧部；所述单片机一端与所述采集单元连接，另一端分别与所述所述电磁阀和所述继电器连接；所述电磁阀与所述继电器均设置在所述气动部件上，且所述电磁阀与所述继电器连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张笑宇，蒋涛，张楚钖，陈俊毅，敖小童，刘鹏，尚建忠，吴小梅，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：