一种高强度全身覆盖式外骨骼系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，包括一用于保护穿戴者头部的头盔系统，一与头盔系统连接的躯干外骨骼系统，安置在躯干外骨骼系统两侧的臂部外骨骼系统；一安置在躯干外骨骼系统下端的腰部外骨骼系统；以及安置在腰部外骨骼系统下端的两个腿部外骨骼系统。本实用新型专利技术特别采用全身覆盖式的穿戴方式，并且增加各关节及身体各部分的载荷，使穿戴者能够进行高强度的作业；此外，该外骨骼系统的外壳材料与覆盖率可以根据作业环境进行调整。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于高危险高强度环境作业等，用于保护穿戴者的人身安全、减轻穿戴者的工作强度的高强度全身覆盖式外骨骼系统。
技术介绍
现今国内外出现了大量各种类型的外骨骼系统，如外骨骼手臂、外骨骼髋关节、夕卜骨骼上肢或下肢等。这些外骨骼系统大多用于人体的康复治疗和一定范围的助走等复健性运动，并且每种外骨骼系统都有多个关节自由度，使外骨骼系统跟随穿戴者的身体运动做出动作。但是在高危险高强度环境的作业场所，如抢险现场、救灾现场、火灾现场等作业现场，由于环境的特殊性以及高度危险性，一般的复健用外骨骼系统等，无法有效地帮助穿戴者完成作业任务，并保护穿戴者安全地出入作业现场。例如在地震抢险救灾现场，被困在倒塌的房屋瓦砾下的受灾者需要抢险人员迅速地移开周围的瓦砾进行脱险救助，而超过抢险人员能够搬运的重量的瓦砾，则需要用各种笨重的机械设法挪开，增加了作业时间，使受灾者无法得到迅速的救助。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种适用于高危险高强度环境作业，能够在有效地帮助穿戴者完成高强度作业的同时保护穿戴者免受所在作业环境中产生的对于作业人员的伤害，且提高效率以及提高安全性的一种高强度全身覆盖式外骨骼系统。为达到上述目的，本技术的技术方案如下一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，包括—用于保护穿戴者头部的头盔系统；一与头盔系统连接的躯干外骨骼系统；安置在躯干外骨骼系统两侧的臂部外骨骼系统；一安置在躯干外骨骼系统下端的腰部外骨骼系统；以及安置在腰部外骨骼系统下端的两个腿部外骨骼系统。在本技术的一个实施例中，所述全身覆盖式外骨骼系统内还设有一中枢控制单元，所述中枢控制单元由微机组成。在本技术的一个实施例中，所述头盔系统包括头盔主体、安置在头盔主体上的摄影仪、激光测距仪、LED照明灯以及无线电通讯器。在本技术的一个实施例中，所述躯干外骨骼系统包括胸甲，所述胸甲由第一胸甲部件和第二胸甲部件组成。在本技术的一个实施例中，所述臂部外骨骼系统包括肩关节动作机构，所述肩关节动作机构包括锁骨关节动作机构、肩部旋转齿盘机构、两个肩部抬举液压机构以及工具挂载装置；所述肩部旋转齿盘机构与锁骨关节动作机构连接，所述肩部抬举液压机构与肩部旋转齿盘机构连接；与肩关节动作机构下端连接的肘关节动作机构，所述肘关节动作机构包括直流电机、手臂旋转齿盘机构、肘部旋转液压机构、液压弹簧以及肘部运作支点；与肘关节动作机构下端连接的前臂抗冲级液压弹簧；与前臂抗冲级液压弹簧下端连接的腕关节动作机构，所述腕关节动作机构包括直流电动马达、外齿盘、齿盘旋转槽、腕部摆动液压机构以及腕部运动支点；与腕关节动作机构下端连接的手部动作机构，所述手部动作机构包括掌部运作气压机构、指关节动作气压机构、手指部分支撑框架以及手部外壳。 在本技术的一个实施例中，所述腰部外骨骼系统包括髋关节动作机构，所述髋关节动作机构包括直流电动机、内齿盘、支撑框架、腿部摆动液压机构、髋关节运动支点、腰部可开合外壳以及裆部可开合外壳；安置在髋关节动作机构内的脊椎运动机构，所述脊椎运动机构包括两个支撑杆以及两个脊椎运动液压机构。在本技术的一个实施例中，所述腿部外骨骼系统包括大腿运作机构，所述大腿运作机构包括支撑用压缩弹簧以及大腿动作液压机构；与大腿运作机构下端连接的膝关节运作机构，所述膝关节运作机构包括膝关节动作液压机构、辅助液压机构以及膝关节运动支点；与膝关节运作机构下端连接的小腿运作机构，所述小腿运作机构包括小腿动作液压机构；与小腿运作机构下端连接的胫骨运作机构，所述胫骨运作机构包括胫骨动作液压机以及减震液压弹簧。在本技术的一个实施例中，所述手指部分支撑框架内设有压力感应装置。在本技术的一个实施例中，所述头盔主体前部采用透明防弹玻璃面罩密封。通过上述技术方案，本技术的有益效果是本技术特别采用全身覆盖式的穿戴方式，并且增加各关节及身体各部分的载荷，使穿戴者能够进行高强度的作业；此外，该外骨骼系统的外壳材料与覆盖率可以根据作业环境进行调整。附图说明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的整体外形结构示意图；图2a为本技术肩关节动作机构示意图1 ;图2b为本技术肩关节动作机构示意图2 ；图3为本技术肘关节动作机构示意图；图4为本技术前臂抗冲击液压弹簧示意图；图5为本技术腕关节动作机构示意图；图6为本技术髋关节动作机构示意图；图7为本技术脊椎动作机构示意图；图8为本技术大腿动作机构示意图；图9为本技术膝关节动作机构不意图；图10为本技术小腿动作机构示意图；图11为本技术胫骨动作机构示意图；图12a为本技术手部动作机构示意图1 ;图12b为本技术手部动作机构示意图2 ；图13为本技术胸甲示意图；图14为本技术中枢控制单元示意图；图15为本技术头盔结构示意图。图中数字和字母所表示的相应部件名称100、头盔系统110、头盔主体120、摄影仪130、激光测距仪140、LED照明灯150、无线电通讯器160、透明防弹玻璃面罩200、躯干外骨骼系统210、第一胸甲部件220、第二胸甲部件300、臂部外骨骼系统310、肩关节动作机构311、锁骨关节动作机构312、肩部旋转齿盘机构313、肩部抬举液压机构314、工具挂载装置320、肘关节动作机构321、直流电机322、手臂旋转齿盘机构323、肘部旋转液压机构324、液压弹簧325、肘部运作支点330、前臂抗冲级液压弹簧340、腕关节动作机构341、直流电动马达342、外齿盘343、齿盘旋转槽344、腕部摆动液压机构345、腕部运动支点350、手部动作机构351、掌部运作气压机构352、指关节动作气压机构353、手指部分支撑框架354、手部外壳400、腰部外骨骼系统410、髋关节动作机构411、直流电动机412、内齿盘413、支撑框架414、腿部摆动液压机构415、髋关节运动支点416、腰部可开合外壳417、裆部可开合外壳420、脊椎运动机构421、支撑杆422、脊椎运动液压机构500、腿部外骨骼系统510、大腿运作机构511、压缩弹簧512、腿动作液压机构520、膝关节运作机构521、膝关节动作液压机构522、辅助液压机构523、膝关节运动支点530、小腿运作机构531、小腿动作液压机构540、胫骨运作机构541、胫骨动作液压机构542、减震液压弹簧600、中枢控制单元具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1所示，本技术一种高强度全身覆盖式外骨骼系统包括用于保护穿戴者头部的头盔系统100、与头盔系统100连接的躯干外骨骼系统200、安置在躯干外骨骼系统200两侧的臂部外骨骼系统300、安置在躯干外骨骼系统200下端的腰部外骨骼系统400以及安置在腰部外骨骼系统400下端的两个腿部外骨骼系统500 ;本技术外骨骼系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，其特征在于：包括一用于保护穿戴者头部的头盔系统；一与头盔系统连接的躯干外骨骼系统；安置在躯干外骨骼系统两侧的臂部外骨骼系统；一安置在躯干外骨骼系统下端的腰部外骨骼系统；以及安置在腰部外骨骼系统下端的两个腿部外骨骼系统。

【技术特征摘要】
1.一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，其特征在于包括 一用于保护穿戴者头部的头盔系统； 一与头盔系统连接的躯干外骨骼系统； 安置在躯干外骨骼系统两侧的臂部外骨骼系统； 一安置在躯干外骨骼系统下端的腰部外骨骼系统； 以及安置在腰部外骨骼系统下端的两个腿部外骨骼系统。2.根据权利要求1所述的一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，其特征在于所述全身覆盖式外骨骼系统内还设有一中枢控制单元，所述中枢控制单元由微机组成。3.根据权利要求1所述的一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，其特征在于所述头盔系统包括头盔主体、安置在头盔主体上的摄影仪、激光测距仪、LED照明灯以及无线电通讯器。4.根据权利要求1所述的一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，其特征在于所述躯干外骨骼系统包括胸甲，所述胸甲由第一胸甲部件和第二胸甲部件组成。5.根据权利要求1所述的一种高强度全身覆盖式外骨骼系统，其特征在于所述臂部外骨骼系统包括 肩关节动作机构，所述肩关节动作机构包括锁骨关节动作机构、肩部旋转齿盘机构、两个肩部抬举液压机构以及工具挂载装置；所述肩部旋转齿盘机构与锁骨关节动作机构连接，所述肩部抬举液压机构与肩部旋转齿盘机构连接； 与肩关节动作机构下端连接的肘关节动作机构，所述肘关节动作机构包括直流电机、手臂旋转齿盘机构、肘部旋转液压机构、液压弹簧以及肘部运作支点； 与肘关节动作机构下端连接的前臂抗冲级液压弹簧； 与前臂抗冲级液压弹簧下端连接的腕关...

【专利技术属性】
技术研发人员：张啸天，
申请(专利权)人：张啸天，
类型：实用新型
国别省市：