一种婴幼儿背带动态负重性能测试装置的制作方法

本实用新型总体涉及测试设备技术领域，具体涉及一种婴幼儿背带动态负重性能测试装置。

背景技术：

动态负重性能涉及婴幼儿的安全，是婴幼儿背带测量中的重要项目。项目测试时，将重量为9kg或15kg的婴幼儿模型或负重沙袋负载到婴幼儿背带上，然后以振幅为120mm、频率为2hz的速度对婴幼儿背带进行上下振荡，由此对其进行动态负重测试，来检测婴幼儿背带的性能，分析其安全指标。项目在测试过程中，由于测试频率大，负重大，对测试设备要求较高。然而，目前尚未有能够实现平稳测试的测试设备，以准确实现对婴幼儿背带的性能测试。

因此，寻求一种可以平稳实现婴幼儿背带动态负重性能测试的装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种婴幼儿背带动态负重性能测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种婴幼儿背带动态负重性能测试装置，包括第一驱动机构、传动机构、人体躯干模型和第二驱动机构，其中，

所述第一驱动机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述人体躯干模型的上部连接，所述人体躯干模型的下部与所述第二驱动机构连接；

所述第一驱动机构带动所述传动机构动作，所述传动机构带动所述人体躯干模型上下运动，所述第二驱动机构驱动所述人体躯干模型作上下运动；并且，

所述第二驱动机构提供可调节的支撑背力，所述支撑背力的大小满足预设值，所述支撑背力的方向与所述人体躯干模型和所述负重的重力的方向相反。

进一步地，

所述第一驱动机构为马达，所述传动机构包括摇臂机构和与所述摇臂机构连接的连杆机构；

所述摇臂机构包括皮带轮以及一端与所述皮带轮连接的摇臂；

所述马达通过皮带与所述皮带轮连接，所述马达驱动所述摇臂机构的摇臂作圆周运动；

所述摇臂的另一端与所述连杆机构连接。

进一步地，所述连杆机构包括第一连接杆、滑块组件和第二连接杆，其中，

所述摇臂的另一端与所述第一连接杆的一端连接，所述第一连接杆的另一端与所述滑块组件连接，所述滑块组件与所述第二连接杆的一端连接，所述第二连接杆的另一端与所述人体躯干模型的上部连接。

进一步地，所述滑块组件包括上下移动滑块、一对导杆和一对第一直线轴承，其中，

所述上下移动滑块的两端分别与所述第一直线轴承中的一个连接，所述一对第一直线轴承分别安装在所述一对导杆上。

进一步地，所述第一连接杆的另一端与所述上下移动滑块连接，所述第二连接杆的一端与所述上下移动滑块连接。

进一步地，所述第二连接杆上安装有第二直线轴承。

进一步地，所述第二驱动机构包括背力气缸以及与所述背力气缸连通的稳压气缸，所述背力气缸的活塞杆与所述人体躯干模型的下部连接，所述稳压气缸用于提供所述支撑背力。

进一步地，进一步包括与所述稳压气缸连通的进气阀、与所述进气阀连通的气泵、以及与所述稳压气缸连通的排气阀。

进一步地，进一步包括设置在所述稳压气缸上的气压传感器，以及与所述气压传感器通信的人机界面。

进一步地，进一步包括与所述稳压气缸连通的安全阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置实现了测试频率快和负重大情况下的测试设备的平稳性、耐用性强。本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置测试平稳、持久耐用、使用寿命长，能更好满足仪器的持续测试的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置的人体躯干模型和背力气缸的结构示意图；

图3为本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置的摇臂机构的结构示意图；

图4为本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置的连杆机构的结构示意图；

图5为本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置的滑块组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型实施例进一步详细说明。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种婴幼儿背带动态负重性能测试装置，包括第一驱动机构1、传动机构、人体躯干模型2和第二驱动机构。第一驱动机构1与传动机构连接，传动机构与人体躯干模型2的上部连接，人体躯干模型2的下部与第二驱动机构连接，在一示例性实施例中，第一驱动机构1为马达1。

第一驱动机构1带动传动机构动作，传动机构带动人体躯干模型2上下运动，第二驱动机构驱动人体躯干模型2作上下运动。第二驱动机构提供可调节的支撑背力，支撑背力的大小等于人体躯干模型2的重力和负重3的重力之和，支撑背力的方向与人体躯干模型2和负重3的重力的方向相反。

在一示例性实施例中，如图1、3和4所示，传动机构包括摇臂机构4和与摇臂机构4连接的连杆机构5。摇臂机构4包括皮带轮41以及一端与皮带轮41连接的摇臂42。马达1通过皮带6与皮带轮41连接，马达1驱动摇臂机构4的皮带轮41旋转从而带动摇臂42作圆周运动，摇臂42的另一端与连杆机构连接5。

在一示例性实施例中，如图1和4所示，连杆机构5包括第一连接杆51、滑块组件52和第二连接杆53。摇臂42的另一端与第一连接杆51的一端连接，第一连接杆51的另一端与滑块组件52连接，滑块组件52与第二连接杆53的一端连接，第二连接杆53的另一端与人体躯干模型2的上部连接。

如图4和5所示，在一示例性实施例中，滑块组件52包括上下移动滑块521、一对导杆522和一对第一直线轴承523。上下移动滑块521的两端分别与第一直线轴承523中的一个连接，一对第一直线轴承523分别安装在一对导杆522上。第一连接杆51的另一端与上下移动滑块521连接，第二连接杆53的一端与上下移动滑块521连接。在一示例性实施例中，第二连接杆53上安装有第二直线轴承54。第一直线轴承523确保上下移动滑块521沿一对导杆522作上下直线运动，第二直线轴承54确保第二连接杆53作上下直线运动。

在一示例性实施例中，如图1所示，第二驱动机构包括背力气缸7以及与背力气缸7连通的稳压气缸8，背力气缸7的活塞杆70与人体躯干模型2的下部连接，稳压气缸8用于提供支撑背力。稳压气缸8上进一步设置有与其连通的进气阀9、与进气阀连9通的气泵10、与稳压气缸8连通的排气阀11和安全阀14以及气压传感器12，还设置有与气压传感器12通信的人机界面13。

本实用新型的婴幼儿背带动态负重性能测试装置的动作方式为：马达1带动摇臂42作圆周运动，第一连接杆51的与摇臂42连接的一端随之作圆周运动，上下移动滑块521沿着导杆522作上下运动(参见图4中箭头表示的方向)，第一连接杆51的与上下移动滑块521连接的一端与上下移动滑块521一起作上下运动，从而带动第二连接杆53作上下运动，背力气缸7驱动活塞杆70上下运动，各部件的配合最终带动人体躯干模型2作上下运动。

马达1带动摇臂41旋转，经第一连接杆51和第二连接杆53将人体躯干模型2上下振荡。人体躯干模型2的底部由两个背力气缸7支撑，背力气缸7内的气压产生的推力形成了支撑人体躯干模型2的支撑背力，支撑背力的大小在数值上可以等于负重(例如婴幼儿模型或沙袋)的重量加上人体躯干模型2的重量，由于人体躯干模型2和负重3的重力的方向和支撑背力的方向相反而相互抵消，因此第一连接杆51和第二连接杆53所受的力将大大减小，可以保证以2hz的速度频率进行上下振荡，使得该装置在测试过程中运行平稳，并且符合模拟人体快速运动时，婴幼儿背带的上下振荡过程。马达1的电机所受的负荷也小，因此提高了电机的使用寿命。

另外，可以根据婴幼儿模型或沙袋和人体躯干模型2的实际重量来调整支撑背力的大小。具体来讲，背力气缸7产生的支撑背力的大小等于稳压气缸8内的气压乘以稳压气缸8的截面面积，稳压气缸8的截面面积是定值，所以试验员可以通过调节稳压气缸8内的气压而对支撑背力的大小进行调节。当试验员设定一定的气缸气压时，气压传感器实12时反馈其气压值，当气压值未达到预设值时，开启气泵10，打开进气阀9进行补气，当气压值达到预设值时，关闭进气阀9停止补气；当气压值超过预设值时，打开排气阀11进行排气直至气压值满足预设值。

以上是本实用新型公开的示例性实施例，上述本实用新型实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本实用新型实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型实施例的保护范围之内。