[发明专利]腰臂联动助力外骨骼

说明书

本发明公开了一种腰臂联动助力外骨骼，包括腰部助力外骨骼和手臂助力外骨骼；所述手臂助力外骨骼包括穿戴于人体上的至少一个驱动装置以及手臂力传输部件，所述驱动装置能带动手臂力传输部件为手臂助力；所述腰部助力外骨骼包括穿戴于人体上的腰部力传输部件；还包括穿戴于人体上的可往复运动的联动机构，所述手臂力传输部件、腰部力传输部件均与联动机构连接，使得当驱动装置带动手臂力传输部件为手臂助力时，联动机构能带动腰部力传输部件为腰部助力。手臂助力外骨骼为主动式，而腰部助力外骨骼为被动式，通过联动机构将驱动装置提供的助力传导到腰部助力外骨骼，使得二者协调地联动工作。

优先权申请

本申请要求2022年2月24提交的中国发明专利申请【CN202210173211.X】“【一种腰臂联动助力外骨骼】”，以及2022年2月28日提交的中国发明专利申请【CN2022101839615】“【一种单动力源手臂助力外骨骼及腰臂联动助力外骨骼】”的优先权，该优先权发明专利申请以引用方式全文并入。

技术领域

本发明属于穿戴设备技术领域，具体涉及一种腰臂联动助力外骨骼。

背景技术

社会生产生活中经常遇到往复搬运较重物资的场景，例如物流搬运，生产车间零部件上下料等。而人体腰部和手臂长时间往复搬运很容易造成运动疲劳，严重时会进一步导致腰肌劳损或手臂肌肉拉伤。

现有的一种解决途径是通过穿戴搬运外骨骼并对人体腰部或手臂进行助力。然而目前的解决方案要么是采用被动式无源助力外骨骼，这种装置给人体提供的助力程度相对较弱。要么是针对腰部或手臂单独进行主动式的有源助力方案，这种方案虽然助力会更强劲，但腰部和手臂助力相互独立，无联动效果，而实际上人体在搬用重物时，手臂和腰部是协同发力完成的。因此现有的相互独立的腰部和手臂助力外骨骼无法完全模拟人体发力方式，使得助力方式不协调，助力效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种腰臂联动助力外骨骼，通过手臂助力带动腰部助力，使得两个助力外骨骼协调工作。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种腰臂联动助力外骨骼，包括腰部助力外骨骼和手臂助力外骨骼，以及用于将所述腰部助力外骨骼和所述手臂助力外骨骼穿戴在人体上的穿戴部件；所述手臂助力外骨骼包括至少一个驱动装置以及手臂力传输部件，所述驱动装置能带动手臂力传输部件为手臂助力；所述腰部助力外骨骼包括腰部力传输部件；还包括穿戴于人体上的可往复运动的联动机构，所述手臂力传输部件、腰部力传输部件均与联动机构连接，使得当驱动装置带动手臂力传输部件为手臂助力时，联动机构能带动腰部力传输部件为腰部助力。

作为一种改进，所述联动机构包括可做直线往复运动的锚定座，所述手臂力传输部件和腰部力传输部件连接在锚定座上；所述手臂力传输部件连接在手臂力传输部件锚定座上，所述腰部力传输部件连接在腰部力传输部件锚定座上，并且手臂力传输部件锚定座和腰部力传输部件锚定座之间设置有直线蓄能机构。手臂助力外骨骼和腰部助力外骨骼通过直线蓄能机构串联在一起实现联动，通过手臂力传输部件锚定座带动腰部力传输部件锚定座，从而将手臂上的助力传导到腰部助力外骨骼上为腰部助力，从而达到了两个助力机构协调工作的目的。

作为一种进一步的改进，所述联动机构设置在人体躯干部；所述手臂力传输部件和腰部力传输部件均为绳状物；所述手臂力传输部件的一端与手臂连接，另一端与驱动装置连接，并利用中间部分与手臂力传输部件锚定座连接；所述腰部力传输部件两端分别与人体两个下肢连接，并利用中间部分与腰部力传输部件锚定座连接。手臂力传输部件拉动手臂进行助力，腰部力传输部件通过拉紧躯干和下肢进行腰部助力。

作为另一种更进一步的改进，所述手臂力传输部件锚定座上安装有手臂动滑轮组，所述手臂力传输部件绕过手臂动滑轮组；所述腰部力传输部件锚定座上安装有腰部动滑轮组，所述腰部力传输部件绕过腰部动滑轮组。驱动装置释放的较小的助力通过动滑轮组放大成较大的助力。