[发明专利]助力外骨骼

说明书

本发明提供了一种助力外骨骼，涉及机动工具领域，包括：上肢助力机构和上肢柔带，所述上肢助力机构包括电源、第一电机和第一传动装置。所述上肢柔带的一端与所述第一传动装置连接。所述第一电机由所述电源带动后驱动所述第一传动装置与所述上肢柔带连接的端部转动，以将所述上肢柔带缠绕收紧。在使用时，所述上肢助力机构被穿着于人体的背部，所述上肢柔带的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带被收紧后提拉人的手腕。该发明与现有的带有关节结构的外骨骼相比，技术及生产工艺更简洁，具有更大的民用价值。

技术领域

本发明涉及机动工具领域，具体而言，涉及一种助力外骨骼。

背景技术

现有的机械外骨骼可以通俗的理解成可穿戴机器人，它具有机械肢体和关节结构，肢体由金属材料制造并由各机械关节连接，各机械关节受安装在关节处的电机或液压装置驱动，机械关节驱动机械肢体带动佩戴者的肢体运动，从而达到助力效果。现有的机械外骨骼由于是刚性结构，且和佩戴者紧密贴合，所以其运动方式必须和人的运动方式相同，是一种对人机互动要求非常高的设备。要实现流畅助力在控制系统和动力系统上所面临的技术难题很复杂，因此机械外骨骼属于高成本的高科技产品，实用价值较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种助力外骨骼，通过传动装置的端部连接柔带，并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用，该发明在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用，与现有的机械外骨骼相比成本较低，具有更大的实用价值。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种助力外骨骼，包括上肢助力机构和上肢柔带，所述上肢助力机构包括电源、第一电机和第一传动装置，所述上肢柔带的一端与所述第一传动装置连接，所述第一电机由所述电源带动后驱动所述第一传动装置与所述上肢柔带连接的端部转动，以将所述上肢柔带缠绕收紧，在使用时，所述上肢助力机构被穿着于人体的背部，所述上肢柔带的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带被收紧后提拉人的手腕。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一传动装置包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴、第二连接轴、第一永磁体、第二永磁体、第一线圈、第二线圈、第一卷轮和第二卷轮，所述第一锥齿轮固定于由所述第一电机驱动的第一连接轴，所述第一连接轴沿第一方向延伸，所述第二锥齿轮固定于所述第二连接轴，所述第二连接轴沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述第一永磁体设置于所述第二连接轴的一端，所述第二永磁体设置于所述第二连接轴的另一端，所述第一永磁体的远离所述第二永磁体的一侧设有凹凸相间的第一端面齿，所述第一卷轮、第二连接轴以及所述第二卷轮的轴线位于同一直线，所述第一卷轮与所述第一永磁体的第一端面齿相对的一端设有与所述第一端面齿相匹配的第二端面齿，所述第一线圈设置于所述第一永磁体和所述第一卷轮之间，所述第二永磁体在远离所述第一永磁体的一侧设有凹凸相间的第三端面齿，所述第二卷轮与所述第三端面齿相对的一端设有与所述第三端面齿相匹配的第四端面齿，所述第二线圈设置于所述第二永磁体和所述第二卷轮之间。

所述第一传动装置主要通过转动的方式传动，节约空间，能够减少所述上肢助力机构的体积，便于穿着。

优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一传动装置还包括第一传动带、第二传动带、第一增程轴和第二增程轴，所述上肢柔带还包括第一上肢柔带和第二上肢柔带，所述第一增程轴的一端通过所述第一传动带与所述第一卷轮连接，所述第二增程轴的一端通过所述第二传动带与所述第二卷轮连接，使用时，所述第一增程轴与第二增程轴均以第二方向设置于与人的肩部相对应的位置，所述第一增程轴的另一端通过所述第一上肢柔带与人的手腕连接，所述第二增程轴的另一端通过所述第二上肢柔带与人的另一个手腕连接。

所述传动带和增程轴能起到转移所要传动的位置的作用，所述第一增程轴位于人体肩部的一侧，所述第二增程轴位于人体肩部的另一侧。当需要助力时，所述第一传动装置带动所述增程轴转动，增程轴远离人体脊椎的一端与所述上肢柔带连接，增程轴的转动带动所述上肢柔带收紧，从而将人的手腕抬起。