[发明专利]一种上肢被动助力外骨骼

权利要求书

1.一种上肢被动助力外骨骼，其特征在于，包括腰背支撑结构、绑带式穿戴结构、载荷卸力结构和臂固定结构，所述腰背支撑结构和所述绑带式穿戴结构配合用于外骨骼穿戴，所述臂固定结构和所述腰背支撑结构通过所述载荷卸力结构连接；其中，所述载荷卸力结构包括外壳、棘轮、棘爪和弹力单元，所述棘轮和所述棘爪可转动设置在所述外壳上，所述棘轮和所述棘爪相互间隔且所述棘轮和所述棘爪之间设置所述弹力单元，所述臂固定结构与所述棘轮固定连接，所述棘轮与所述棘爪啮合连接将所述臂固定结构承载的负载作用力传递到所述腰背支撑结构，根据所述臂固定结构的动作所述弹力单元在自身弹力作用下控制所述棘轮和棘爪啮合或脱开；所述载荷卸力结构还包括齿传动单元，所述棘轮与所述齿传动单元连接，所述弹力单元分别与所述齿传动单元和所述棘爪连接，所述棘轮单元转动带动所述齿传动单元的齿条压缩或拉伸所述弹力单元，所述弹力单元在自身弹力作用下控制所述棘爪和所述棘轮啮合或脱开；所述齿传动单元包括齿条和齿轮，所述齿轮设置在所述棘轮的转轴上，所述齿条与所述弹力单元连接，所述齿轮上的齿与所述齿条啮合连接，所述齿轮上设置有与所述棘轮上设置的凸起配合连接的限位槽，所述齿轮在所述棘轮的带动下绕所述转轴旋转带动所述齿条往复运动。

2.如权利要求1所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，在所述臂固定结构带动大臂抬升时所述棘轮与所述棘爪啮合连接，以将所述臂固定结构承载的负载作用力传递到所述腰背支撑结构且驱动所述弹力单元弹性储能；在所述臂固定结构带动大臂下放时，所述棘爪在所述弹力单元的弹性力作用下推动所述棘爪从所述棘轮上脱开。

3.如权利要求1所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，所述腰背支撑结构包括支撑柱、肩部护带和腰部护带，所述支撑柱上部设置所述肩部护带，所述支撑柱下部设置所述腰部护带，所述支撑柱、所述肩部护带和所述腰部护带之间刚性连接。

4.如权利要求3所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，所述支撑柱顶端还固定设置有头枕。

5.如权利要求3所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，所述臂固定结构包括臂杆和绑带，所述臂杆用于支撑大臂，所述绑带用于将大臂与所述臂杆绑定；所述臂杆的一端通过所述载荷卸力结构与所述肩部护带连接。

6.如权利要求3所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，所述绑带式穿戴结构包括背带和腰带，所述腰带与所述腰部护带连接限定腰部容置空间，所述背带和所述肩部护带连接以限定上身容置空间。

7.如权利要求6所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，所述腰带和所述背带的长度可调。

8.如权利要求3所述的上肢被动助力外骨骼，其特征在于，所述支撑柱、所述肩部护带和所述腰部护带与人体接触部分设置有柔性材料。