双开穿戴式辅助搬运装置的制作方法

本发明属于搬运设备领域，尤其涉及一种双开穿戴式辅助搬运装置。

背景技术：

随着社会的发展，很多人工操作被机器所替代，但是还有大量工作的还是需要人力操作，机器无法完全替代，如航运分拣、快递分拣、物料搬运、码头装卸等领域经常需要人工搬运。

在实际生产生活中，人们习惯于弯着腰搬运，并用腰背部的力量抬放物件。这样进行人工搬运存在诸多问题：(1)人体在搬运重物时非常容易造成脊柱受伤；(2)长期搬运会造成腰背肌肉劳损等职业病的发生；(3)搬运时人体容易疲劳，影响工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双开穿戴式辅助搬运装置，旨在解决当前人工搬运时导致的脊柱受伤，肌肉劳损，人体疲劳的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种双开穿戴式辅助搬运装置，包括用于佩戴于手部以夹持并支撑待搬运物体的两个夹持器、用于向上拉动相应所述夹持器的两个拉力机构、背架和用于将所述背架固定于人体上的绑带，两个所述拉力机构分别与两个所述夹持器相连；所述背架包括用于配合支撑于人体髋部的承力带、用于设于人体后背处的支架和用于置于人体两肩上方的两个肩杆，所述支架的上端枢接有两个可左右摆动的转动杆，两个所述转动杆的上端延伸至人体肩部后侧，各所述肩杆的前端延伸至人体肩部的前端，两个所述肩杆的后端分别与两个所述转动杆相连，所述支架的下端与所述承力带铰接，两个所述拉力机构分别与所述肩杆的前端相连。

进一步地，所述支架包括上连接块、下连接块和并排设置的两根连杆，所述上连接块将两根所述连杆的上端相连，所述下连接块将两根所述连杆的下端相连，两个所述转动杆分别与所述上连接块相连。

进一步地，所述支架还包括用于配合贴合人体脊柱的弹性抵持板，所述弹性抵持板的两端分别与所述上连接块和所述下连接块相连。

进一步地，两根所述连杆分别与两根所述转动杆相连，且各所述连杆与相应的所述转动杆是一体成型。

进一步地，所述支架的下端的两侧分别连接有支杆，两个所述支杆分别与所述承力带的两侧铰接。

进一步地，所述背架还包括若干分别将各所述支杆靠近所述支架的一端与所述承力带相连的拉簧。

进一步地，各所述肩杆呈管状结构，所述背架还包括分别穿过两个所述肩杆与所述承力带相连的两根拉绳，各所述拉绳与所述承力带上于所述支架下端对应的位置相连。

进一步地，各所述拉力机构包括两端分别连接所述拉绳与相应所述夹持器的绳带。

进一步地，各所述拉力机构还包括用于收卷所述绳带并于所述绳带受力时锁定该绳带的收卷锁定器，所述收卷锁定器安装于相应的所述肩杆上，所述拉绳与所述收卷锁定器相连。

进一步地，所述背架还包括两个支撑杆，两个所述支撑杆的上端分别与两个所述肩杆的中部铰接，两个所述支撑杆的下端分别与所述承力带的两侧铰接，各所述肩杆的后端铰接在相应的所述转动杆上。

本发明实施例通过设置两个夹持器、两个拉力机构、绑带和背架；使用时，通过绑带将背架安装在人体上，背架的承力带支撑在人体髋部，背架的两个肩杆分别延伸至人两肩的前端，两个拉力机构分别连接两个肩杆与两个夹持器，从而在搬运重物时，可以使用夹持器来夹持重物，并向经拉力机构上拉动重物，以减轻手臂的负载，减轻因反复搬运造成的手臂疲劳；而拉力机构将对夹持器的拉力传导至背架的肩杆，再经支架、承力带将该负载拉力传导至人体的髋体，减轻人体腰背部分受力，从而保护人员腰部、脊柱，减轻人的肌肉劳损和人体疲劳。而两个转动杆在支架上可左右摆动，进而可以带动两个肩杆左右摆动，以方便穿戴；支架的下端与承力带铰接，从而在穿戴后，人在下蹲拾取重物过程中腰部可以适当的弯曲，以提高使用的舒适性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的双开穿戴式辅助搬运装置中背架的正视结构示意图；

图2是图1的背架的侧视结构示意图。

图3是图1中绳带的收卷锁定器的剖视结构示意图；

图4是图1的双开穿戴式辅助搬运装置中夹持器及锁线器的结构示意图；

图5是图4中夹持器及锁线器的侧视结构示意图；

图6是图5中锁线器锁定时的结构示意图。

图7是本发明实施例二提供的双开穿戴式辅助搬运装置中背架的正视结构示意图；

图8是图7的背架的侧视结构示意图；

图9是本发明实施例三提供的双开穿戴式辅助搬运装置中背架的正视结构示意图；

图10是图9的背架的侧视结构示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

实施例一：

请参阅图1至图6，本发明实施例提供的一种双开穿戴式辅助搬运装置100，包括两个夹持器50、两个拉力机构、背架10和绑带(图中未示出)；绑带与背架10相连，用于将背架10固定于人体上；夹持器50用于夹持并支撑待搬运物体，在使用时，一般佩戴于人的手部，以方便搬运，避免重物直接压在手上，防止手部受伤。

请参阅图1和图2，背架包括承力带13、两个肩杆11和支架20，承力带13用于配合支撑于人体髋部，从而在背架10受力时，可以将该力传导到人体髋部。支架20的下端与承力带13铰接，在使用时，支架20设在人体后背位置，两个肩杆11分别置于人体两肩上方。支架20的上端枢接有两个可左右摆动的转动杆205，两个转动杆205的上端延伸至人体肩部后侧；两个肩杆11分别由人体后背经两肩上方延伸至两肩前端，两个肩杆11的后端分别与两个转动杆205相连。设置位于人体后背位置的支架20，在传导负载力时，可以使重物对人体向前的倾翻力矩的一部分由人体背部的接触力克服，进一步减轻腰部受力，同时通过支架20的矫正作用，在搬运过程中，可以阻止脊柱弯曲，使劳动者在人力搬运过程中保持脊柱姿势正确，以此保证劳动者的腰背的健康安全，减少职业伤病的发生。支架20的下端与承力带13铰接，便支架20可以相对于承力带13上下摆动。从而在穿戴后，人在下蹲拾取重物过程中腰部可以适当的弯曲，以提高使用的舒适性。而在搬运重物时，绳带拉动肩杆11，带动支架20向前移动，而抵住人的后背，以起力传递使用。各肩杆11可以在支架20左右摆动。则在人在下蹲时，或穿戴时，可以将两个肩杆11分别向人的两侧转动，以方便穿戴及下蹲。

通过设置两个夹持器50、两个拉力机构、绑带和背架10；使用时，通过绑带将背架10安装在人体上，背架10的承力带13支撑在人体髋部，背架10的两个肩杆11分别延伸至人两肩的前端，两个拉力机构分别连接两个肩杆11与两个夹持器50，从而在搬运重物时，可以使用夹持器50来夹持重物，并向经拉力机构上拉动重物，以减轻手臂的负载，减轻因反复搬运造成的手臂疲劳；而拉力机构将对夹持器50的拉力传导至背架10的肩杆11，再经支架20、承力带13将该负载拉力传导至人体的髋体，减轻人体腰背部分受力，从而保护人员腰部。而两个转动杆205在支架20上可左右摆动，进而可以带动两个肩杆11左右摆动，以方便穿戴；支架20的下端与承力带13铰接，从而在穿戴后，人在下蹲拾取重物过程中腰部可以适当的弯曲，以提高使用的舒适性。

该背架10在使用时，可以通过绳带等将肩杆11的前端与负载重物相连，从而人搬运重物起身时，会带动背架10向上移动，从而背架10的两个肩杆11向上拉动重物，从而减轻手臂的负载。而重物的大部分负载传送至肩杆11。这样，该重物的负载力没有从人体脊柱中传递，而是通过背架10建立了一个力传递“旁路”，经两肩杆11、支架20、承力带13传递至人体的髋部，减轻人体腰背部分受力，从而保护人员腰部、脊柱，减轻人的肌肉劳损和人体疲劳。另外，由于重物悬挂于人体前方，其重力作用线与人体支撑点之间存在水平距离，重力会对背架10产生一个倾翻力矩，而且这个力矩在抬放重物时由于身体前倾会显著增大。使用该背架10时，该倾翻力矩的一部分由人体背部的接触力克服、一部分会由人体髋部产生的力矩来克服，减轻腰部受力。

进一步地，本实施例中，承力带13为用于配合绑定于人体髋部的腰带。将承力带13设为腰带结构，既可以方便安装固定在人的髋部，同时可以起到承力支撑作用。在其它实施例中，承力带13也可以为与配合叉于人体两侧髋部的两个叉架结构，从而在将背架10安装在人体上时，两个叉架叉在人的髋部。在还有一些实施例中，承力带13也可以为U型架结构，在使用中时，直接架在人体的髋部。

进一步地，本实施例中，承力带13为钢带结构，承力带13的两端安装的挂扣结构，以便在安装时，可以将承力带13的两端相互扣合连接。在还有一些实施例中，腰带材质可以是布质、橡胶、钢带等柔性结构。

进一步地，承力带13呈倒锥型结构，以便承受竖直方向的载荷，提高穿戴的舒适性。

进一步地，支架20还包括上连接块201、下连接块202和并排设置的两根连杆203，上连接块201将两根连杆203的上端相连，下连接块202将两根连杆203的下端相连，两个转动杆205分别与上连接块201相连。该结构的支架20结构简单加工方便。

进一步地，各连接杆203可以为伸缩杆，以便调节支架20的长度。

进一步地，支架20还包括用于配合贴合人体脊柱的弹性抵持板204，弹性抵持板204的的两端分别与上连接块201和下连接块202相连。弹性抵持板204中部拱起，以便与人体脊柱贴合时能适应脊柱的形状变形，使脊柱均匀受力。

进一步地，两根连杆203分别与两根转动杆205相连，且各连杆203与相应的转动杆205是一体成型。该结构可以增加支架20的强度，同时方便加工制作。

进一步地，支架20的下端的两侧分别连接有支杆26，两个支杆26分别与承力带13的两侧铰接。从而通过两个支杆26将支架20的下端与承力带13铰接。该结构可以使支架20承受的负载力，直接作用在承力带13的两侧，使搬运更轻松。

更进一步地，该背架10还包括若干分别将各支杆26靠近支架20的一端与承力带13相连的拉簧27。由于拉簧27的作用，在人体身体前倾或弯腰拾取重物时，背架10对人体腰部提供一个补偿力矩，补偿人体自身重力对腰部的负载，使人体感觉轻松。

进一步地，各肩杆11呈管状结构，该背架10还包括分别穿过两个肩杆11与承力带13相连的两根拉绳28，各拉绳28与承力带13上于支架20下端对应的位置相连。当拉绳28与重物负载关联，当人抬起重物时拉绳28在背架10与承力带13之间形成一个扭矩，帮助人体脊柱恢复竖直状态，起身后拉绳28的力作用使支架20被约束，支架20与承力带13之间的旋转副不会有运动，这样使得重物产生的倾翻力矩会传递到承力带13上，而不会作用到人体脊柱上。

进一步地，本实施例中，两根支杆26分别与两根连杆203的下端相连，以便将支架20的下端通过支杆26枢接在承力带13上。

进一步地，本实施例中，各转动杆205呈L型，以方便加工，及在上连接块201上转动。在其它实施例中，各转动杆205也可以呈其它形状。

请参阅图2、图3和图5，进一步地，各拉力机构包括两端分别连接拉绳28与相应夹持器50的绳带31。使用绳带31作为拉力机构，可以方便弯曲移动，从而方便手臂带动夹持器50移动。在其它实施例中，拉力机构也可以使用拉杆结构，如将拉杆的上端与肩杆11通过铰链相连，而拉杆的下端与夹持器50相连，从而也可以起到力传送的作用。

进一步地，各拉力机构还包括收卷锁定器32，收卷锁定器32安装于相应的肩杆11上。收卷锁定器32用于收卷绳带31并于绳带31受力时锁定该绳带31。设置收卷锁定器32，在绳带31不受力时，可以使绳带31自由伸长与收缩，以方便手臂活动；而在夹持器50固定住重物，向上拉动重物时，收卷锁定器32可以锁定住绳带31，以使绳带31可以受力负载的重力。本实施例中，拉绳28与收卷锁定器32相连。更进一步地，绳带31与拉绳28可以使用同一根绳索。

具体地，收卷锁定器32包括支撑盒321、枢接于支撑盒321中的卷筒321、带动卷筒321卷绕绳带31的卷簧323、与卷筒321相连的棘轮324、用于锁定棘轮324的棘爪325和带动棘爪325解锁棘轮324的扭簧326，棘爪325枢接于支撑盒321中，绳带31的一端与卷筒321相连，绳带31的另一端绕过夹持器50与棘爪325相连。当绳带31不受力时，扭簧326推动棘爪325离开棘轮324，从而使棘轮324与卷筒321可以转动，则手臂拉动时，可以将绳带31从卷筒321上拉出，使绳带31伸长；而手臂向肩杆11方向移动时，卷簧323带动卷筒321转动，以收卷绳带31。当绳带31拉动重物时，将绳带31的另一端拉紧，则带动棘爪325锁定棘轮324，从而防止卷筒321转动，以使绳带31可以承受负载。

进一步地，支撑盒321上安装有减磨块327，绳带31的另一端穿过减磨块327与棘爪325相连。设置减磨块327，可以减少对绳带31的磨损。

请一并参阅图5和图6，进一步地，各拉力机构还包括用于将绳带31锁定以防止该绳带31收于卷筒321上的锁线器33，锁线器33安装于相应夹持器50上。设置锁线器33，在使用时，可以通过锁线器33锁定住绳带31，以更好的防止绳带31伸缩。当然在其它实施例中，当搬运重物时，可以压住或钩住绳带31的另一端，以拉动绳带31的另一端，进而拉动棘爪325。

进一步地，锁线器33包括支撑块331、转轴332和挡块333，转轴332安装在支撑块331上，挡块333固定在支撑块331上，且挡块333设置在支撑块331的侧边，绳带31绕过转轴332，并且绳带31的一端位于挡块333与转轴332之间。这样当调节支撑块331位置时，可以使挡块333顶压住绳带31的另一端，以将绳带31锁定住。而当绳带31与挡块333分开时，可以在转轴332上自由移动，进而使卷筒321上的绳带31可以自由伸缩。支撑块331与夹持器50相连。在其它实施例中，锁线器33也可以为夹子结构，在承重时，可以夹住绳带31，以将绳带31锁定住。

进一步地，支撑块331上还安装有连接块334，连接块334用于与夹持器50相连。

请参阅图1和图4，进一步地，各夹持器50包括用于套于手上的手套50，手套50上对应于各手指的位置连接有韧带52，韧带52与拉力机构相连，手套50上对应于各指腹及掌心位置设有硬化块53。使用手套50，在手套50的各手指上设置韧带52，在受力时，韧带52可以拉动手套50，使手套各手指弯曲，而指腹及掌心上设有硬化块53，可以方便手指扣住重物。在其它实施例中，夹持器50也可以为平板结构，以便支撑重物。

进一步地，手套50的各手指背面对应的位置配合设有定位套55，韧带52穿过定位套55，以便韧带52可以拉动手套50，使手套各手指弯曲。

进一步地，手套50上对应于掌心位置设有安装带54。在手套50上设置安装带54，以便安装锁线器33、夹子等结构。进一步地，安装带54可以为束紧带，以便安装锁线器33。

具体地，本实施例中，韧带52与锁线器33的连接块334相连，使绳带31绕过锁线器33的转轴332，并使绳带31的远离挡块333的一端311与收卷锁定器32中的卷筒322相连；使绳带31的靠近挡块333的一端312与收卷锁定器32中的棘爪325相连。这样，夹持器50承载负载时，调节锁线器33的位置，使挡块333抵住绳带31的另一端312，并且绳带31的一端311朝向挡块333移动，并将绳带31的另一端312抵压在挡块333上，以将绳带31的另一端312锁定；则在绳带31的另一端312拉动收卷锁定器32中的棘爪325，使棘爪325锁定棘轮324，从而防止卷筒322转动；使绳带31张紧，以承受负载。当夹持器50负载卸掉后，绳带31放松，扭簧326推动棘爪325离开棘轮324，从而使棘轮324与卷筒322可以转动；调节锁线器33的位置，使绳带31的两端远离挡块333移动，从而将绳带31的另一端312解锁，则手臂拉动时，可以将绳带31从卷筒322上拉出，使绳带31伸长；而手臂向肩杆11方向移动时，卷簧323带动卷筒322转动，以收卷绳带31。

进一步地，绑带为背带结构，以方便将背架10背在人身上。

实施例二：

请参阅图7和图8，本实施例的双开穿戴式辅助搬运装置100与实施例一的双开穿戴式辅助搬运装置区别为：

本实施例中，各肩杆11可向上摆动铰接在转动杆205上。该背架10还包括两个支撑杆15，两个支撑杆15的上端分别与两个肩杆11的中部铰接，两个支撑杆15的下端分别与承力带13的两侧铰接。在受力时，可以通过两个支撑杆15来承受与传递各肩杆11承受的负载力，从而可以减轻人背部的受力，并且还可以减轻负载力对支架20的力矩，使得搬运更为轻松。该结构中，支架20与承力带13之间有旋转自由度，在未加负载时可实现小幅度弯腰。当有负载时，由于杠杆作用，支架20会有一个恢复竖直状态的力矩，帮助起身。当负重行走搬运时，负载力和力矩会通过支架20和支撑杆15传递到承力带13上，减轻人体背部受到的压力。

进一步地，各支撑杆15的下端通过球铰155与承力带13相连，以便支撑杆15相对于承力带13可以更为灵活地转动。

进一步地，各支撑杆15的上部设有供人手肩穿过的连接环156。设置连接环156，可以更好的方便使用者穿戴，提高使用的舒适性。

进一步地，本实施例中，支架20的下端直接与承力带13铰接。

本实施例的双开穿戴式辅助搬运装置100的其它结构与实施例一的双开穿戴式辅助搬运装置的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例三：

请参阅图9和图10，本实施例的双开穿戴式辅助搬运装置100与实施例一的双开穿戴式辅助搬运装置区别为：

本实施例中，支架20的下端通过两个支杆26与承力带13铰接相连，各支杆26的后端与支架20的下端相连，各支杆26的前端与承力带13的前端铰接，而各支杆26的中部朝向承力带13的侧边弯曲，该结构简单，穿戴方便。

进一步地，本实施例中，两根支杆26分别与两根连杆203的下端相连。更进一步地，各支杆26与对应的连杆203是一体成型，以方便加工制作，增加连接强度。再进一步地，同时，两根连杆203分别与两根转动杆205相连，且各连杆203与相应的转动杆205是一体成型，可以增加支架20的强度，同时提高支架20与支杆26的连接强度。在穿戴时，打开承力带13，同时可以拨动两个支杆26分开，带动两根连杆203转动，同时带动两根转动杆205及各转动杆205上的肩杆11分开，以方便穿戴。

本实施例的双开穿戴式辅助搬运装置100的其它结构与实施例一的双开穿戴式辅助搬运装置的其它结构相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。