[发明专利]一种可穿戴式腰部助力装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及可帮助穿戴者搬抬重物、减轻疲劳的助力装置技术领域，具体是一种可穿戴式腰部助力装置。

背景技术

人们长时间从事弯腰的劳动时易患腰肌劳损和各种腰椎疾病，尤其是对于一些长期搬抬重物的人群。由于长期弯腰搬抬重物时，背部肌肉会产生负担和不适，导致腰背痛发病率高。目前，还没有一种可以帮助人减轻弯腰搬取重物压力和提高腰部抗疲劳能力的可穿戴式腰部助力装置。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种可穿戴式腰部助力装置，本助力装置能够减轻长时间弯腰工作时背部肌肉的负担和不适，从而减少腰背痛发病率，有利于长时间弯腰工作的劳动者。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可穿戴式腰部助力装置，包括腰部支撑架，所述腰部支撑架上设置有腰部绑带，所述腰部支撑架下方设有与腰部支撑架可相对转动的大腿连杆，所述大腿连杆上设置有腿部绑带，腰部支撑架和大腿连杆连接处设置有组合助力驱动装置，腰部支撑架和大腿连杆上设置有用于检测身体姿态的陀螺仪，在腰部支撑架上还设置有控制系统，所述控制系统用于根据陀螺仪数据使组合助力驱动装置控制腰部支撑架和大腿连杆之间产生转动助力。

所述腰部支撑架包括腰支撑板，腰支撑板两侧固定有连接臂，所述连接臂和大腿连杆可转动连接。

所述组合助力驱动装置包括舵机，所述舵机固定在连接臂上，舵机的输出轴连接有扭力轴，所述扭力轴上安装有卷簧，卷簧外部安装有与大腿连杆固定连接的卷簧外壳。

所述陀螺仪共三个，分别固定在腰支撑板和两侧的两个大腿连杆上。

所述腰支撑板的板面为内凹弧形。

所述大腿连杆包括通过螺钉连接的上连杆和下连杆，上连杆和下连杆连接处设有用于调节大腿连杆长度的长度调节孔卡。

所述控制系统包括固定在腰部支撑架上的电控箱，电控箱内设置有充电电池，和用于与陀螺仪、组合助力驱动装置和云服务器通讯的微型电脑。

本发明的有益效果：

1、本发明可穿戴式腰部助力装置十分轻便，成本低廉，且易于与工作环境结合，可实现自动助力，通过加速计陀螺仪采取人体姿态信号，通过控制系统使组合助力驱动装置产生助力帮助人们搬抬重物，能够减轻人体弯腰时背部竖脊肌及背阔肌的活动，且没有增加腹直肌的活动，有利于长时间弯腰工作的劳动者。

2、本发明的组合助力驱动装置结构简单，运行稳定，且将舵机固定在腰部支撑架上，使腿部负重减轻，便于身体的行走移动。

3、本发明的组合助力驱动装置通过设置的卷簧，将动力进行缓冲，使助力更加平滑稳定，且由于卷簧具有一定的弹性，腰部支撑架和大腿连杆之间可产生小幅转动使陀螺仪产生数据，作为启动信号，使得本发明使用更为自动化、人性化。

4、本发明的腰部支撑架和大腿连杆设计结构简单，穿戴舒适，适用于长时间穿戴使用。

5、本发明可通过微型电脑上的WIFI将数据上传至云服务器，云服务器通过接收该设备发来的数据进行大数据统计和分析，从而根据使用者的身体姿态习惯来进行优化，为用户定制化的调整工作和行走模型。

附图说明

附图1为本发明总体结构示意图；

附图2为本发明组合助力驱动装置结构示意图；

附图3为本发明电控箱结构示意图；

附图4为本发明工作流程示意图。

附图中所示标号：1、腰部支撑架；2、腰部绑带；3、大腿连杆；4、腿部绑带；5、电控箱；6、陀螺仪；7、组合助力驱动装置；8、腰支撑板；9、绑带孔；10、活卡扣；11、长度调节孔卡；12、连接臂；13、舵机；14、联轴器；15、卷簧；16、扭力轴；17、卷簧外壳；18、轴承；19、微型电脑；20、充电电池。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。