本发明涉及外骨骼技术领域，特别是涉及一种自适应柔性外骨骼。
背景技术
在工业生产或加工的过程中，工作人员需要进行反复抬举、躯干长时间弯曲或扭曲的工作，腰部肌肉容易疲劳，甚至出现劳损，增加了工作人员获肌肉骨骼疾病的风险，因此需要借助外骨骼来缓解工作人员的肌肉疲劳。
外骨骼按其工作方式是否使用能源，可以分为有动力外骨骼和无动力外骨骼。有动力外骨骼需要提供动力的能源，一般包括电池、传感器等部件，成本较高，不利于广泛推广。现有的无动力外骨骼结构较为复杂，不仅导致外骨骼整体重量大，人体负重感强烈。
专利号为201710465110.9的发明专利申请公开了一种无动力外骨骼，该无动力外骨骼包括：外骨骼本体，其具有外骨骼本体的第一侧面，设置于外骨骼本体的第一侧面上的可伸缩部件，其具有可伸缩部件的第一端和可伸缩部件的第二端；以及设置于外骨骼本体的第一侧面上、并且具有通槽的连接杆，其具有连接杆的第一端和连接杆的第二端，其中，可伸缩部件的第一端固定连接在外骨骼本体的第一侧面上，可伸缩部件的第二端与连接杆的第一端固定连接，连接杆通过通槽和第一紧固部件配合与外骨骼本体呈可滑动连接。该无动力外骨骼可辅助使用者运动，减轻使用者行走时膝关节受力，对膝关节具有保护作用，并且还可以通过调整第一紧固部件与通槽的相对位置，调节无动力外骨骼对使用者的作用力大小。但是该发明专利申请的结构比较复杂，并不能解决现有技术中所存在的结构复杂、整体重量大、人体负重感强烈的问题。
技术实现要素：
基于此，本发明的目的在于，提供一种具有结构简单、柔性好、自由度大、穿戴性高、自适应、人机交互性好特点的自适应柔性外骨骼。
本发明的自适应柔性外骨骼，包括肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件；
所述肩背部柔性绑件具有背贴紧部，所述背贴紧部内侧设置有背垫件；所述肩背部柔性绑件自所述背贴紧部向一侧延展出两个肩连接部；
所述腰部柔性绑件具有腰绑定部，所述腰绑定部内侧设置有腰垫件；所述腰部柔性绑件自所述腰绑定部向两侧分别延展出第一绑定部和第二绑定部，所述第一绑定部和所述第二绑定部可调节连接；
所述肩背部柔性绑件的背贴紧部与所述腰部柔性绑件的腰绑定部通过弹性连接件连接，且两个所述肩连接部分别与所述腰绑定部可调节连接；
两个所述腿部柔性绑件分别与所述腰部柔性绑件的腰绑定部可调节连接。
本发明的自适应柔性外骨骼通过设置肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件，整个外骨骼结构全部柔性结构而没有金属骨架，使其柔性更好、自由度更大、人体穿戴性更高，从而使得人机交互性更好，解决了现有的外骨骼人体穿戴性差、人机交互性差的问题。
将背贴紧部与腰绑定部通过弹性连接件连接，使得在人体弯腰时，腿部柔性绑件会拉紧并固定腰绑定部的位置，由于人体弯腰背部会产生弧度，弹性连接件会随着产生变形并给肩部一个恢复直立状态的拉力，同时弹性连接件会对弯曲的背部和腰部的竖脊肌处产生柔性压力，可有效减轻人体弯腰时的腰部受力，同时减轻局部受力过大而产生肌肉疲劳。
设置的背垫件和腰垫件可以对人体的背部和腰部进行按摩、减压，缓解肌肉疲劳。
将两个肩连接部分别与腰绑定部可调节连接，两个腿部柔性绑件分别与腰绑定部可调节连接，使得其结构可根据人体体型进行调整，进一步增加了自由度、人体穿戴性和人体交互性。
进一步优选地，所述腰绑定部的上部设置有两个上连接件，所述上连接件上设置有多条均匀分布的刻度线；
两个所述肩连接部上均设置有第一连接件；
所述第一连接件与所述上连接件可调节连接；
所述腰绑定部上还设置有加强件，所述加强件固定于两个所述上连接件与所述腰绑定部的连接处。
通过在所述上连接件上设置刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴；在所述腰绑定部上设置加强件，可以进一步加强所述上连接件与所述腰绑定部的连接强度。
进一步优选地，所述第一连接件上固定有上环扣；
所述第一连接件通过所述上环扣与所述上连接件可调节连接；
所述第一连接件为第一连接绑带，所述上连接件为上连接绑带。
通过在所述第一连接件上设置上环扣，并将所述第一连接件通过所述上环扣与所述上连接件可调节连接，使得所述第一连接件与所述上连接件的连接可调，且调节方便快捷，提高了穿戴的便利性。
进一步优选地，两个所述肩连接部之间的夹角为锐角，且两个所述肩连接部与所述背贴紧部的连接处之间圆滑过渡。通过将两个所述肩连接部与所述背贴紧部的连接处之间设置圆滑过渡，可以提高两个所述肩连接部与所述背贴紧部的连接强度，且防止出现撕裂。
进一步优选地，所述弹性连接件为多个，多个所述弹性连接件相互交叉设置。设置多个所述弹性连接件，并将多个所述弹性连接件相互交叉设置，可以提高连接强度。
进一步优选地，所述第一绑定部上设置有魔术贴勾面，所述第二绑定部上设置有魔术贴毛面，所述第一绑定部和所述第二绑定部通过所述魔术贴勾面和所述魔术贴毛面可调节连接。通过在所述第一绑定部上设置魔术贴勾面，所述第二绑定部上设置魔术贴毛面，便于将所述第一绑定部和所述第二绑定部连接。
进一步优选地，所述腰绑定部的下部设置有两个下连接件；
两个所述腿部柔性绑件上均设置有第二连接件，所述第二连接件上设置有多条均匀分布的刻度线；
所述下连接件与所述第二连接件可调节连接。
通过在第二连接件上设置多条均匀分布的刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴。
进一步优选地，两个所述腿部柔性绑件均具有连接为一体的左连接部和右连接部；
所述左连接部上设置有魔术贴勾面，所述右连接部上设置有魔术贴毛面，所述左连接部和所述右连接部通过所述魔术贴勾面和所述魔术贴毛面可调节连接；
两个所述下连接件上分别设置有环扣，所述下连接件通过所述环扣与所述第二连接件可调节连接。
通过在所述左连接部上设置魔术贴勾面，并在所述右连接部上设置魔术贴毛面，方便对所述左连接部和右连接部进行可调节连接；在所述下连接件上设置有环扣，将所述下连接件通过所述环扣与所述第二连接件可调节连接，其调节方便快捷，提高了穿戴的便利性。
进一步优选地，所述第二连接件为第二连接绑带，所述下连接件为下连接绑带。
进一步优选地，所述背垫件为硅胶软垫；所述背垫件具有两个凸出筋，两个所述凸出筋平行设置；
所述腰垫件为硅胶软垫；所述腰垫件具有凸出部；
所述弹性连接件为弹性绑带。
将所述背垫件和所述腰垫件设置为硅胶软垫，硅胶软垫可以抵触在背部和腰部的竖脊肌处，使得这两处的肌肉疲劳得到有效缓解，减少职业病的发生。
本发明的自适应柔性外骨骼的有益效果：
（1）本发明的自适应柔性外骨骼通过设置肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件，整个外骨骼结构全部柔性结构而没有金属骨架，使其柔性更好、自由度更大、人体穿戴性更高，从而使得人机交互性更好，解决了现有的外骨骼人体穿戴性差、人机交互性差的问题。
（2）将背贴紧部与腰绑定部通过弹性连接件连接，使得在人体弯腰时，腿部柔性绑件会拉紧并固定腰绑定部的位置，由于人体弯腰背部会产生弧度，弹性连接件会随着产生变形并给肩部一个恢复直立状态的拉力作为助力，同时弹性连接件会对弯曲的背部和腰部的竖脊肌处产生柔性压力，可有效减轻人体弯腰时的腰部受力，同时减轻局部受力过大而产生肌肉疲劳；不同体型的人在穿戴后，弹性连接件的助力大小会自主调节，产生自适应效果。
（3）设置的背垫件和腰垫件可以对人体的背部和腰部进行按摩、减压，缓解肌肉疲劳。
（4）将两个肩连接部分别与腰绑定部可调节连接，两个腿部柔性绑件分别与腰绑定部可调节连接，使得其结构可根据人体体型进行调整，进一步增加了自由度、人体穿戴性和人体交互性。
（5）通过在上连接件和第二连接件上设置多条均匀分布的刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴。
（6）设置所述背垫件和所述腰垫件，并将所述背垫件和所述腰垫件设置为硅胶软垫，硅胶软垫可以抵触在背部和腰部的竖脊肌处，使得这两处的肌肉疲劳得到有效缓解，减少职业病的发生。
（7）本发明的自适应柔性外骨骼具有结构简单、柔性好、自由度大、穿戴性高、自适应、人机交互性好等优点。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是实施例一的自适应柔性外骨骼优选结构的主视图。
图2是实施例一的自适应柔性外骨骼优选结构的立体结构示意图。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
实施例一
请参阅图1和图2。图1是实施例一的自适应柔性外骨骼优选结构的主视图。图2是实施例一的自适应柔性外骨骼优选结构的立体结构示意图。本实施例的自适应柔性外骨骼，包括肩背部柔性绑件1、腰部柔性绑件2和两个腿部柔性绑件3。
所述肩背部柔性绑件1具有背贴紧部11，所述背贴紧部11内侧设置有背垫件110。所述肩背部柔性绑件1自所述背贴紧部11向一侧延展出两个肩连接部12。
所述腰部柔性绑件2具有腰绑定部21，所述腰绑定部21内侧设置有腰垫件210。所述腰部柔性绑件2自所述腰绑定部21向两侧分别延展出第一绑定部22和第二绑定部23，所述第一绑定部22和所述第二绑定部23可调节连接。
所述肩背部柔性绑件1的背贴紧部11与所述腰部柔性绑件2的腰绑定部21通过弹性连接件4连接，且两个所述肩连接部12分别与所述腰绑定部21可调节连接。
两个所述腿部柔性绑件3分别与所述腰部柔性绑件2的腰绑定部21可调节连接。
具体地，所述腰绑定部21的上部设置有两个上连接件5，所述上连接件5上设置有多条均匀分布的刻度线。两个所述肩连接部12上均设置有第一连接件6。所述第一连接件6与所述上连接件5可调节连接。所述腰绑定部21上还设置有加强件7，所述加强件7固定于两个所述上连接件5与所述腰绑定部21的连接处。
通过在所述上连接件5上设置刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴。在所述腰绑定部21上设置加强件7，可以进一步加强所述上连接件5与所述腰绑定部21的连接强度。
优选地，本实施例的所述第一连接件6上固定有上环扣61。所述第一连接件6通过所述上环扣61与所述上连接件5可调节连接。
本实施例的所述第一连接件6为第一连接绑带，所述上连接件5为上连接绑带。
通过在所述第一连接件6上设置环扣，并将所述第一连接件6通过所述环扣与所述上连接件5可调节连接，使得所述第一连接件6与所述上连接件5的连接可调，且调节方便快捷，提高了穿戴的便利性。
进一步优选地，两个所述肩连接部12之间的夹角为锐角，且两个所述肩连接部12与所述背贴紧部11的连接处之间圆滑过渡。通过将两个所述肩连接部12与所述背贴紧部11的连接处之间设置圆滑过渡，可以提高两个所述肩连接部12与所述背贴紧部11的连接强度，且防止出现撕裂。
本实施例的所述弹性连接件4为多个，多个所述弹性连接件4相互交叉设置。设置多个所述弹性连接件4，并将多个所述弹性连接件4相互交叉设置，可以提高连接强度。
优选地，本实施例的所述弹性连接件4的两端分别通过螺钉与所述背贴紧部11和所述腰绑定部21连接。
将所述背贴紧部11与所述腰绑定部21通过弹性连接件4连接，使得在人体弯腰时，所述腿部柔性绑件3会拉紧并所述固定腰绑定部21的位置，由于人体弯腰背部会产生弧度，所述弹性连接件4会随着产生变形并给肩部一个恢复直立状态的拉力，同时所述弹性连接件4会对弯曲的背部和腰部的竖脊肌处产生柔性压力，可有效减轻人体弯腰时的腰部受力，同时减轻局部受力过大而产生肌肉疲劳。
当人体穿戴好本发明的自适应柔性外骨骼后，体重大、身长的使用者弯腰时背部变形量大，而所述弹性连接件4的特性是变形量越大，产生的弹力越大，所述弹性连接件4会随着产生变形并给肩部一个恢复直立状态的拉力作为助力，就会有对不同体型的人穿戴后的助力大小自主调节过程，产生自适应效果。
优选地，所述第一绑定部22上设置有魔术贴勾面，所述第二绑定部23上设置有魔术贴毛面，所述第一绑定部22和所述第二绑定部23通过所述魔术贴勾面和所述魔术贴毛面可调节连接。通过在所述第一绑定部22上设置魔术贴勾面，所述第二绑定部23上设置魔术贴毛面，便于将所述第一绑定部22和所述第二绑定部23连接。
进一步优选地，本实施例的两个所述腿部柔性绑件3均具有连接为一体的左连接部31和右连接部32。所述左连接部31上设置有魔术贴勾面，所述右连接部32上设置有魔术贴毛面，所述左连接部31和所述右连接部32通过所述魔术贴勾面和所述魔术贴毛面可调节连接。
通过在所述左连接部31上设置魔术贴勾面，并在所述右连接部32上设置魔术贴毛面，方便对所述左连接部31和右连接部32进行可调节连接。
本实施例的两个所述腿部柔性绑件3分别通过拉绳8与所述腰绑定部21可调节连接，且优选地在所述拉绳8上设置多条均匀分布的刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴。
优选地，所述拉绳8的下端设置了调节环扣81，利用所述调节环扣81将所述拉绳8与所述腿部柔性绑件3连接，可以通过所述调节环扣81调节拉绳8的有效长度，以适用于不同身高的人群穿戴。
本实施例所述背垫件110为硅胶软垫；所述背垫件110具有两个凸出筋，两个所述凸出筋平行设置。
所述腰垫件210为硅胶软垫；所述腰垫件210具有凸出部。
所述弹性连接件4为弹性绑带。
将所述背垫件110和所述腰垫件210设置为硅胶软垫，硅胶软垫可以抵触在背部和腰部的竖脊肌处，使得这两处的肌肉疲劳得到有效缓解，减少职业病的发生。当然，所述背垫件110和所述腰垫件210还可以选用其他材料制作。
需要指出的是，所述肩背部柔性绑件1、所述腰部柔性绑件2和两个所述腿部柔性绑件3可以根据使用需要进行设置，且其材料可以选用相同或不同的柔性材料。
本实施例的所述肩背部柔性绑件1、所述腰部柔性绑件2和两个所述腿部柔性绑件3均优选地选用柔性布料制作，且所述弹性连接件4为高弹性绑带，进一步提高了柔性、自由度和人体穿戴性。
实施例二
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述左连接部31优选地包括两个左连接分支，两个所述左连接分支上均设置有所述魔术贴勾面。所述右连接部32包括两个右连接分支，两个所述右连接分支上均设置有所述魔术贴毛面。
实施例三
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述腿部柔性绑件3为绑绳。
实施例四
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的多个所述弹性连接件4为非交叉结构。
实施例五
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述弹性的弹性连接件4为弹性布。
实施例六
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的两个所述肩连接部12分别通过拉绳与所述腰绑定部21可调节连接。
实施例七
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述腰绑定部21的下部设置有两个下连接件。两个所述腿部柔性绑件3上均设置有第二连接件，所述第二连接件上设置有多条均匀分布的刻度线。所述下连接件与所述第二连接件可调节连接。通过在第二连接件上设置多条均匀分布的刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴。
本实施例的两个所述下连接件与所述腰绑定部21的连接处也优选地通过所述加强件7进行加强，以增加结构的牢固性。
本实施例在两个所述下连接件上分别设置有下环扣，将所述下连接件通过所述下环扣与所述第二连接件可调节连接，其调节方便快捷，提高了穿戴的便利性。优选地，本实施例的所述第二连接件为第二连接绑带，所述下连接件为下连接绑带。
实施例八
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述弹性连接件4的两端分别通过魔术贴与所述背贴紧部11和所述腰绑定部21连接，且可以通过调节魔术贴的粘贴位置来调节所述弹性连接件4的弹力大小。
实施例九
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述腰垫件210和所述背垫件110采用海绵制作。
实施例十
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述腰垫件210和所述背垫件110采用发泡棉制作。
实施例十一
本实施例的自适应柔性外骨骼的结构与实施例一的自适应柔性外骨骼的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的所述腰垫件210和所述背垫件110采用记忆棉制作。
本发明的自适应柔性外骨骼的有益效果：
（1）本发明的自适应柔性外骨骼通过设置肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件，整个外骨骼结构全部柔性结构而没有金属骨架，使其柔性更好、自由度更大、人体穿戴性更高，从而使得人机交互性更好，解决了现有的外骨骼人体穿戴性差、人机交互性差的问题。
（2）将背贴紧部与腰绑定部通过弹性连接件连接，使得在人体弯腰时，腿部柔性绑件会拉紧并固定腰绑定部的位置，由于人体弯腰背部会产生弧度，弹性连接件会随着产生变形并给肩部一个恢复直立状态的拉力作为助力，同时弹性连接件会对弯曲的背部和腰部的竖脊肌处产生柔性压力，可有效减轻人体弯腰时的腰部受力，同时减轻局部受力过大而产生肌肉疲劳；不同体型的人在穿戴后，弹性连接件的助力大小会自主调节，产生自适应效果。
（3）设置的背垫件和腰垫件可以对人体的背部和腰部进行按摩、减压，缓解肌肉疲劳。
（4）将两个肩连接部分别与腰绑定部可调节连接，两个腿部柔性绑件3分别与腰绑定部可调节连接，使得其结构可根据人体体型进行调整，进一步增加了自由度、人体穿戴性和人体交互性。
（5）通过在上连接件和第二连接件上设置多条均匀分布的刻度线，可以根据体型定位调节长度，以便于穿戴。
（6）设置所述背垫件和所述腰垫件，并将所述背垫件和所述腰垫件设置为硅胶软垫，硅胶软垫可以抵触在背部和腰部的竖脊肌处，使得这两处的肌肉疲劳得到有效缓解，减少职业病的发生。
（7）本发明的自适应柔性外骨骼具有结构简单、柔性好、自由度大、穿戴性高、自适应、人机交互性好等优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。