[实用新型]一种具有助力监测的腰部助力装置

说明书

本实用新型提供了一种具有助力监测的腰部助力装置，包括胸部组件、腰部组件、助力组件以及位移监测组件，所述助力组件安装于所述腰部组件上，所述助力组件通过支撑杆与所述胸部组件连接，所述助力组件包括转轮、凸轮和弹簧，所述凸轮与所述弹簧连接并与转轮的边缘接触，所述转轮的边缘包括圆弧状的凹部和凸部，所述凸轮可沿转轮的边缘移动并带动所述弹簧进行伸缩；所述位移监测组件设置在所述弹簧形成的空腔内，检测所述弹簧的位置情况。通过处理器对位移数据的分析，得到精确的位置数据，再通过比较元件的精确位置与骨架当前输出端的输出的力，最终实现精准控制动力单元动力输出端的输出力的强度。

技术领域

本实用新型涉及外骨骼技术领域，具体涉及一种具有助力监测的腰部助力装置。

背景技术

社会的进步和科技发展归功于广大劳动人民的团结合作，尤其是体力工作者做出了巨大贡献，体力工作者通常需要进行长时间的重复性劳动，例如弯腰搬运、下蹲肩扛等，高强度的密集式工作严重损害劳动者的健康，甚至导致腰背肌肉劳损等病症，影响工作效率。

为减轻劳动者的工作强度，助力式外骨骼逐渐兴起，在动力源的支持下辅助人体搬运物品，但其通常结构复杂导致其自身的重量过大，给使用者带来负担，且运动灵活性和穿戴舒适性低。

目前，助力式外骨骼中大多采用电机直接驱动运动件的驱动方法，即电机接收到预先设置的输出力度控制命令后，电机的动力输出端输出力直接驱动与电机连接的运动件运动到指定位置。

在上述现有技术描述中，电机与运动件等元件连接后，电机直接驱动运动件等元件到达指定位置，由于在电机输出力的过程中，对于与电机连接的元件的精确位置容易出现误差，因此电机很难精准控制电机动力输出端的输出力的强度，容易产生输出力量过大，对使用者造成拉伤。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种具有助力监测的腰部助力装置。

一种具有助力监测的腰部助力装置，包括胸部组件、腰部组件、助力组件以及位移监测组件，所述助力组件安装于所述腰部组件上，所述助力组件通过支撑杆与所述胸部组件连接，所述助力组件包括转轮、凸轮和弹簧，所述凸轮与所述弹簧连接并与转轮的边缘接触，所述转轮的边缘包括圆弧状的凹部和凸部，所述凸轮可沿转轮的边缘移动并带动所述弹簧进行伸缩；所述位移监测组件设置在所述弹簧形成的空腔内，检测所述弹簧的位置情况；

其中，所述位移监测组件包括：光传输单元、位移单元和光探测单元；

所述光传输单元包括第一传输端和第二传输端，所述第一传输端用于连接光源，所述第二传输端用于连接所述光探测单元，所述光传输单元用于通过所述第一传输端接收来自所述光源的光信号，并通过所述第二传输端将所述光信号输出；

所述位移单元包括第一位移端和第二位移端，所述第一位移端与第二位移端之间的相对位移可变，所述光传输单元的第一传输端连接所述第一位移端，且所述第一传输端随所述第一位移端的移动而移动；所述光传输单元的第二传输端连接所述第二位移端，且所述第二传输端随所述第二位移端的移动而移动；

所述光探测单元，用于接收所述第二传输端输出的光信号，并根据接收的光信号生成对应的第一传感数据，其中，所述光探测单元获得的光信号的强度随所述第一位移端与第二位移端之间相对位移的变化而变化，所述第一传感数据的取值随所述光信号强度的变化而变化。

进一步地，所述助力组件还包括固定壳和转动轴，所述转动轴安装于所述固定壳上，所述转轮穿过所述转动轴并可相对所述转动轴转动。

进一步地，所述助力组件还包括固定座和安装座，所述弹簧的两端分别与所述固定座和安装座连接，所述凸轮与所述安装座转动连接。

进一步地，所述助力组件还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述支撑杆连接，所述连接杆的另一端与所述转轮或所述固定座连接，并可相对所述转轮或固定座转动。