智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助系统的制作方法_4

文档序号:9555353阅读:来源:国知局
动。
[0073]当本发明的肩部支撑辅助系统处于第二状态时,再次按下切换按钮513,当本发明的肩部支撑辅助系统系统进入第三状态。具体地,再次按下切换按钮513,数据输入接口 55接收切换命令,并将该切换命令发送至控制器50。控制器50接到该工作命令后控制电机控制模块58发出指令使得电机31继续工作。这样,螺纹丝杆111继续向上运动,从而带动支撑垫133运动至支撑推顶于肩下腋窝。且支撑垫133按照控制终端5的设置模块56中设定的力度抵顶于肩下腋窝,对肩下腋窝提供设定的支撑力。
[0074]当本发明的肩部支撑辅助系统处于上述第三状态时,按下切换按钮513,控制器50即控制本发明的肩部支撑辅助系统切换进入第二状态。当本发明的肩部支撑辅助系统处于第二状态的具体过程参照上文描述,此处不再赘述。也就是说,本发明的肩部支撑辅助系统处于第二状态或第三状态时,按下切换按钮513,控制器50即控制本发明的肩部支撑辅助系统在第三状态和第二状态之间切换。
[0075]当本发明的肩部支撑辅助系统处于上述第三状态时,负荷传感器36感测到的支撑垫133的实际支撑力反馈至数据采集模块54。数据采集模块54将该实际支撑力输送至控制器50。比较模块57将控制器50接收的实际支撑力与来自设置模块56中的理想支撑力比较,以判断实际支撑力与理想支撑力是否一致或在合理的误差范围内。比较模块57判断的结果如果是,则通过控制器50发送信号给电机控制模块58,控制电机31保持现状;否贝1J,比较模块57将通过控制器50发出调整信号给电机控制模块58,电机控制模块58接收到该调整信号后控制电机31改变驱动状况,从而保证支撑垫133的实际支撑力与理想力一致或在合理的误差范围内。需要说明的是,设置模块56中预先设置好了支撑垫133的理想支撑力的最大值,系统在第三状态的过程中,支撑垫133的实际支撑力必须在该预先设置的最大理想支撑力范围内。
[0076]当本发明的肩部支撑辅助系统处于上述第三状态时,按下加力按钮516或减力按钮517,使支撑垫133按照设定的支撑力增加或减少对肩下腋窝提供的支撑力。具体地,按下加力按钮516或减力按钮517,数据输入接口 55接收加力或减力命令,并将该加力或减力命令发送至控制器50。控制器50接到该加力或减力命令后结合设置模块56中设定的每次增加或减少的力度,控制电机控制模块58发出指令使得电机31按照设定增加或减少的力度控制支撑垫133,从而调整支撑垫133对肩下腋窝提供的支撑力。
[0077]需要说明的是,在本实施例中,为了支撑安全,当本发明的肩部支撑辅助系统通过切换按钮513切换至进入第三状态之前,还要判断螺纹丝杆111相对于基座15的摇摆转角是否在允许的范围内。具体地,旋转位置传感器6先感测出螺纹丝杆111相对于基座15的摇摆转角,并将该感测的摇摆转角反馈至数据采集模块54。数据采集模块54将该摇摆转角输送至控制器50。比较模块57将控制器50中接收的摇摆转角与来自设置模块56中的允许摇摆转角比较。当摇摆转角在允许摇摆转角的范围内时,则允许本发明的肩部支撑辅助系统进入第三状态,允许电机31驱动支撑垫133抵顶于肩下腋窝,对肩下腋窝提供设定的支撑力;否则,不允许本发明的肩部支撑辅助系统进入第三状态而对肩下腋窝提供支持,而是继续保持在第二状态,保持接触,但不提供推力。
[0078]当本发明的肩部支撑辅助系统处于上述第四状态时,加力按钮516及减力按钮517均无效。且本发明的肩部支撑辅助系统处于第四状态时,按下上移按钮514或下移按钮515,可使得支撑垫133按照设定的上移或下移一个单位距离。如果是一直按着上移按钮514或下移按钮515,支撑垫133可迅速上移直至与肩下腋窝接触而转换成第二状态;或下移至最低点而转换成第一状态。具体地,按下上移按钮514或下移按钮515,数据输入接口55接收命令,并将该命令发送至控制器50。控制器50接收命令后结合设置模块56中设定控制程序,控制电机控制模块58发出指令使得电机31按照设定的程序控制支撑垫133移动。
[0079]当本发明的肩部支撑辅助系统处于上述第二状态或第三状态时,按下切断按钮512,本发明的肩部支撑辅助系统进入第四状态。具体地,按下切断按钮512,数据输入接口55接收命令,并将该命令发送至电机控制模块58。电机控制模块58接到该命令后,发出指令使得电机31保持通电启动状态,但停止对支撑垫组合13提供驱动力。此时,如推杆套管131的下端缘不在最低点。传动轴11及支撑垫组合13的部件可能在重力作用下回落。
[0080]需要说明的是,上述第一状态和第四状态因为电机31的工作状态相同,均是保持通电启动状态,但不对支撑垫组合13提供驱动力。因此,在其它实施方式中,第一状态和第四状态可以合并为一个状态,我们定义为无驱动状态。这样,本发明的肩部支撑辅助系统可选择地处于无驱动状态、第二状态及第三状态。因此,基于述描述,可以很容易得到:在控制器50控制及驱动构件3的驱动下,本发明的肩部支撑辅助系统的无驱动状态可以切换至第二状态、第二状态与述第三状态可相互切换、第二状态和第三状态均可切换至无驱动状态。其切换过程同上述描述,在此不再赘述。
[0081]当本发明的肩部支撑辅助系统处于无驱动状态,且推杆套管131的下端缘处于远离肩下腋窝的最低点时,下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517均无效;按下上移按钮514,控制器50控制支撑垫133上移一个设置模块56中预设的单位距离。如果是一直按着上移按钮514,控制器50控制支撑垫133迅速上移直至与肩下腋窝接触,且本发明的肩部支撑辅助系统转换成上述第二状态。
[0082]当本发明的肩部支撑辅助系统处于无驱动状态,且推杆套管131的下端缘不是处于远离肩下腋窝的最低点时,加力按钮516及减力按钮517均无效。按下上移按钮514或下移按钮515,控制器50控制支撑垫133上移或下移一个设置模块56中预设的单位距离。如果是一直按着上移按钮514或下移按钮515,控制器50控制支撑垫133迅速上移直至与肩下腋窝接触而转换成上述第二状态;如果是一直按着下移按钮515,控制器50控制支撑垫133迅速下移至推杆套管131的下端缘处于最低点。通过控制终端5的控制器50控制驱动机构3来控制支撑组件1,且按照不同的情况,控制器50可控制本发明的肩部支撑辅助系统在第一状态、第二状态、第三状态及第四状态中切换,使得使用者可根据需要调整需要的状态。通过控制器50对驱动结构3的控制,来调整支撑垫组合13对肩部的支撑力,实现主动顶推支撑。此外,控制器50对实际顶推支撑的监测及与理想顶推支撑的对比分析,保证了实际顶推支撑的精确性。
[0083]需要说明的是,市场上现有的辅助装置在使用时,放置在椅子或床来提供支撑,且使用者也不能离开机械支撑装置,只能一直坐在或躺在椅子/床上,限制了使用者的行动。为了便于使用者活动,避免限制其自由运动,上述本发明的智能型肩部支撑辅助系统的基座15可安装于人体上、衣服、口袋穿在人体上,从而使得本发明的智能型肩部支撑辅助系统穿在人体上做穿戴式应用。本发明实施例还提供了一种智能化可穿戴式上体支撑辅助系统,不但提供变化的辅助外力,还是一种穿戴式的不影响使用者的日常活动。具体地,请见下文描述。
[0084]请结合参照图8和图9,本发明实施例还提供了智能化可穿戴式上体支撑辅助系统,其包括上述肩部支撑辅助系统、锚定腰带9及可充电电池4。也就是说,本发明实施例还提供了智能化可穿戴式上体支撑辅助系统使用的电源为便携式电源,本实施例中为可充电电池4。
[0085]锚定腰带9用于穿戴在人体的腰部。锚定腰带9为一条长形条状带,其两端处分别设有魔术贴、粘贴扣或粘胶扣。当锚定腰带9穿在腰部时,通过两端处的魔术贴、粘贴扣或粘胶扣。可将锚定腰带9捆绑固定在腰部。需要说明的是,锚定腰带9两端处的魔术贴、粘贴扣或粘胶扣可以用皮带扣代替。且具体的,皮带扣可以是金属的、塑料的、有扣眼的、没有扣眼的等等,只要满足可以捆绑固定在腰部即可。在其它实施方式中,锚定腰带9也可以是有弹性的、环形带。这样,锚定腰带9通过弹性变形,而套固在腰部。
[0086]锚定腰带9为天然材料,比如棉、动物皮革;或者混合材料,比如,钢丝增强的棉织物、碳纤维增强棉织物;或者合成的材料,比如尼仑、聚氨脂等制成。
[0087]锚定腰带9上设有若干个口袋91,用于放置支撑组件1的基座15、充电电池4及控制终端5。需要说明的是,在其它实施方式中,除基座15外、充电电池4及控制终端5也可以不安装于锚定腰带9上。代替的方案可以是背包或挂包。需要说明的是,本文中,锚定腰带9上的口袋91是指上部有开口且能限制袋中物体朝下及朝侧面运动的简单结构的泛称。如袋中物体采用边侧固定,则此口袋可为底部有开口、或无底结构。
[0088]使用时,本发明的上体支撑辅助系统的锚定腰带9可以穿戴在人体腰部,具体地,可以位于衣内,衣上,或夹于衣服之间,避免了不能穿戴导致的限制行动不便的问题。上述肩部支撑辅助系统的支撑组件1的基座15、充电电池4及控制终端5分别装置于口袋91,从而将肩部支撑辅助系统和锚定腰带9 一起穿戴于人体。再通过控制终端5对驱动结构3的控制,来调整支撑垫组合13对肩下腋窝的支撑力,实现主动顶推支撑,从而减轻脊椎承受的压力。此外,控制终端5对实际顶推支撑力的监测及与理想顶推支撑力的对比分析,保证了实际顶推支撑力的精确性。
[0089]如图8和图9所示,本发明实施例中的智能化可穿戴式上体支撑辅助系统包括两个上述智能化肩部支撑辅助系统及两个充电电池4。需要说明的是,在其它实施方式中,根据需要,可包括一个或多个上述智能化肩部支撑辅助系统;可包括一个或多个充电电池4。
[0090]本发明实施例中的智能化可穿戴式上体支撑辅助系统包括上述肩部支撑辅助系统,因而当然具有上述肩部支撑辅助系统的全部有益效果。当肩部支撑辅助系统处于第二状态时,支持垫组合主动对肩下腋窝的支撑,实现主动顶推支撑,从而减轻脊椎承受的压力。并且,通过控制终端5的控制、对实际顶推力度的监测及与理想顶推力度的对比分析,保证了实际顶推力度的精确性,且可以根据实际需要,调整支撑垫组合13对肩下腋窝的支撑力度,优化了肩下腋窝的支撑力度,提高使用者的舒适度。此外,通过锚定腰带9可以穿戴在人体上,避免了
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