助力外骨骼的制作方法_3

文档序号:9170951阅读:来源:国知局
第二传动带152连接的一端均是靠近人体脊柱的一端。所述第一增程轴153的另一端通过所述第一上肢柔带111与人的手腕连接,所述第二增程轴154的另一端通过所述第二上肢柔带112与人的另一个手腕连接。
[0045]所述第一卷轮149内部可以设有固定轴和卷簧,固定轮及卷簧未在图中示出。固定轴位于所述第一卷轮149的轴心位置,所述卷簧的一端与所述固定轴连接,所述卷簧的另一端与所述第一卷轮149的内侧相连接。
[0046]可以理解,所述卷簧可以通过凹槽凸块相卡合的方式与所述固定轴以及第一卷轮149连接,也可以通过粘胶与固定轴及第一卷轮149相连接,卷簧与固定轴以及第一卷轴的连接方式不应该理解为是对本实用新型的限制。第二卷轮150的结构与所述第一卷轮149的结构相同。
[0047]可以理解,所述上肢柔带110可以通过凸块凹槽扣合的方式与增程轴连接,也可以通过粘合方式与增程轴连接,上肢柔带110的连接方式不应该理解为是对本实用新型的限制。
[0048]所述上肢柔带110的远离第一传动装置140的一端可以设置有第一按钮,第一按钮未在图中示出。所述第一传动装置140的由电机驱动的第二连接轴144以及位于第二连接轴144的第一永磁体145与第二永磁体146在通电后一直处于运转状态。
[0049]当需要使用该装置助力时,按下所述第一按钮,所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体145和第二永磁体146能产生吸引作用力的电流,所述第一永磁体145通过所述第一端面齿147和第二端面齿148相啮合的方式与所述第一卷轮149连接,具体可参见图2,所述第二永磁体146通过所述第三端面齿155和第四端面齿156相啮合的方式与所述第二卷轮150连接。第一永磁体145带动所述第一卷轮149转动,第一卷轮149转动后通过所述第一传动带151带动第一增程轴153转动,而第一增程轴153的转动可以缠绕所述第一上肢柔带111,所述第一上肢柔带111被缠绕收紧后可以提拉手腕,从而起到助力的效果。第二上肢柔带112的收紧过程与上述过程相同。
[0050]当松开所述第一按钮时,所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体145和第二永磁体146能产生排斥作用力的电流,所述第一永磁体145和第二永磁体146分别与第一卷轮149和第二卷轮150分离,具体可参见图3。此时,第一卷轮149与第二卷轮150处于停止状态。当手臂伸直时,上肢柔带110随着手臂的伸直而部分离开原本缠绕着的增程轴,使卷簧具有回弹趋势;当手臂弯曲时,由于卷簧的回弹性质,带动第一卷轮149以及和第一卷轮149连接的第一增程轴153与第二卷轮150以及和第二卷轮150连接的第二增程轴154转动,从而将因弯曲手臂而余出来的上肢柔带110卷回增程轴。所以,卷簧的设置可以使上肢柔带110时刻处于绷紧状态。
[0051]请参见图4与图5,图4与图5共同示出了本实用新型的第二实施例提供的一种助力外骨骼,包括下肢助力机构200和下肢柔带210,所述下肢柔带210包括第一下肢柔带211和第二下肢柔带212。所述下肢助力机构200包括电源120、第二电机220、第二传动装置260、腿部固定部230、可折叠牵引臂240和柔带固定臂250,所述柔带固定臂250具体可以包括第一柔带固定臂251和第二柔带固定臂252。所述可折叠牵引臂240的一端与所述腿部固定部230连接,所述可折叠牵引臂240的另一端与所述柔带固定臂250的一端连接。所述柔带固定臂250的远离所述可折叠牵引臂240的另一端与所述第二传动装置260通过所述下肢柔带210连接。所述第二电机220由所述电源120带动后驱动所述第二传动装置260的与所述下肢柔带210连接的端部转动,以将所述下肢柔带210缠绕收紧。
[0052]使用时,所述电源120、第二电机220和第二传动装置260固定于人的腰部,所述腿部固定部230固定于人的大腿位置,所述可折叠牵引臂240可被调节以使所述柔带固定臂250位于与所述第二传动装置260相对应的位置。所述腿部固定部230具体可以是由弹性织物与刚性部件组合而成的固定件,用于与大腿紧密贴合固定并提供阻力力矩。可折叠牵引臂240可以是由螺栓与螺母相匹配连接的两根金属杆,可折叠牵引臂240与所述大腿固定部也可以由螺栓与螺母相匹配的方式连接。
[0053]由于不同的人身体形态不同,可以先将所述可折叠牵引臂240的螺栓与螺母调松,调节所述可折叠牵引臂240使与可折叠牵引臂240连接的柔带固定臂250处于与所述第二传动装置260相对应的位置,然后紧固所述可折叠牵引臂240的螺栓与螺母。当所述下肢柔带210被收紧时,柔带固定臂250与第二传动装置260的距离会随着下肢柔带210的收紧而缩短,从而将人由弯腰状态拉成站直状态,实现助力效果。
[0054]所述可折叠牵引臂240的螺栓和螺母具体可以与一对齿轮相连接,齿轮对在螺母拧紧时相互啮合,所述可折叠牵引臂240可以被固定;齿轮对在螺母拧松时脱开,所述可折叠牵引臂240可以自由运动。
[0055]详情可参见图5,所述第二传动装置260包括第三锥齿轮261、第四锥齿轮262、第三连接轴263、第四连接轴264、第三永磁体265、第四永磁体266、第三线圈(图未示)、第四线圈(图未示)、第三卷轮269和第四卷轮270。由于第二传动装置260与第一传动装置140的传动方式相同,第一端面齿147、第二端面齿148、第三端面齿155和第四端面齿156分别对应第五端面齿267、第六端面齿268、第七端面齿271和第八端面齿272,在此便不做赘述。
[0056]可以理解,下肢柔带210可以通过镂空的金属端头与所述柔带固定臂250连接,也可以通过其他可行的方式,所述下肢柔带210与柔带固定臂250的连接方式不应该理解为是对本实用新型的限制。
[0057]请参照图6和图7,图6与图7共同示出了本实用新型的第三实施例提供的一种助力外骨骼,该助力外骨骼将上肢助力机构100与下肢助力机构200配合在一起使用。具体请参见图7,上肢助力机构100的第一增程轴153、第二增程轴154、第一电机130、电源120以及第一传动装置140的部分元件与下肢助力机构200的第二电机220、第二传动装置260的部分传动元件可以设置于同一所述机身,所述电源120可以同时给所述第一电机130与第二电机220供电。
[0058]在使用时,所述第一按钮具体可以包括第一按键和第二按键,所述第一按键可以控制第一线圈和第二线圈中的电流方向,所述第二按键可以控制第三线圈和第四线圈中的电流方向。第一按键、第二按键、第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈均未在图中示出。按键控制电流的具体过程以及第一传动装置140和第二传动装置260的具体传动过程与第一实施例、第二实施例中的过程相同,在此便不做赘述。
[0059]第一电机130与第二电机220具体可以分别由第一摇杆和第二摇杆控制,所述第一摇杆和第二摇杆未在图中示出。第一摇杆对第一电机的具体控制效果为:当摇杆位于零位时,电机输出一定的保持力矩;当摇杆推向一个方向时,电机正转,将上肢柔带110往上提拉,推得越多,提拉速度越快;摇杆推向与上述方向相反的方向时,电机反转,将上肢柔带110释放,推得越多,释放速度越快。
[0060]本实用新型提供了一种助力外骨骼,通过传动装置的端部连接柔带,并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用。该实用新型在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用,与现有的机械外骨骼相比,成本较低,具有更大的实用价值。
[0061]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,上面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0062]因此,以上对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属
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