[实用新型]自动辅助行走装置

说明书

技术领域

本实用新型属于智能穿戴硬件技术领域，尤其是涉及一种自动辅助行走装置。

背景技术

近年来，随着人们生活方式的多元化和电子商务的快速发展，网上购物已经日渐成为人们主流的消费方式。但是与之配套的快递物流业寄送投递效率低，导致大量货物积压，同时为满足顾客送货上楼的服务要求，使得快递员的劳动强度加重，劳动时间延长。因此，设计一种可以提高快递公司的服务效率，降低快递员的工作压力的辅助行走装置的要求越来越迫切。

美国国防部高级研究局(DARPA)在2000年投资五千万美元，研究开发出一种能增强人体技能的外骨骼，准备研制一种使士兵能够单兵作战的机械外骨骼。在军事领域，士兵穿上该外骨骼之后能够做长距离的背负沉重的武器装备至少四小时而不感觉到疲倦，而且它提供能源装置，能够保证连续运行4小时。除此之外它还集成了通讯设备和武器装备大大的使士兵的单兵作战能力提高了。此项目资助了多家研究结构，分别为橡树岭国家实验室(ORNL)、加利福尼亚大学的实验室、SARCOS公司还有千年喷气机公司。加利福尼亚大学的人体工程实验室已研制出伯克利下肢外骨骼。

2002年，由日本筑波大学的Cybernics Lab开发的HAL系列穿戴型下肢外骨骼用于助力及帮助老年人和下肢残疾者完成行走。该外骨骼是HAL-5，它是由筑波Cyberdyne公司研发的人体外骨骼产品，其可以使下肢残疾者和老年人便捷安全的进行日常行动。该产品拥有自动控制系统，神经信号可以被肌肉通过神经元来获取，从而进行达到移动的目的。皮肤上的微弱信号都可以被它检测到。从而使驱动装置控制运动。它是一款可穿戴外骨骼，利用可充电电池来进行驱动，拥有将近三小时的持久力。混合控制也是HAL-5的特点之一，比如身体的状态控制，生物学反馈还有预测前馈。该产品是助力外骨骼的成功范例。

ReWalk是由以色列的ReWalkRobotic设计制造的一款外骨骼，主要是帮助不能够正常行走的人员像正常人一样站立起来行走。它还是一款可穿戴的外骨骼系统并且是由电池供电的。在它的关节处有步进电机和传感器，通过电脑来控制膝盖和髋关节运动。ReWalk控制运动的方法是通过检测到身体的前倾，从而开始一步又一步的向前运动，它是可以满足人的自然行走状态和速度的。因为这套外骨骼可以支撑身体的装量，所以用户不必消耗太多多余的体力来支撑身体。正常人的上下楼以及坐立行走都是rewalk允许用户完成的。

近些年我国也有很多科研人员开始从事这项研究，而且很多科研单位都有很不错的成绩。

南京军区南京总医院研究的第一部单兵外骨骼系统在2013年正式公布，该系统是根据昆虫外骨骼的仿生学原理研制而成的，在将来的战场上，士兵的携带的武器装备会越发沉重，但是人体的负荷能力是有限的。研究的这款外骨骼，能够使士兵减少最少50％的负重，但是该系统仍然处于研发状态。

此外，中科院常州先进制造技术研究所研制的认知外骨骼机器人1号在2014年进行最后的调试。该机器人有六个电机，每个电机对对应的关节施以助力，并且它还配有二十多个传感器，对照南京军区的单兵负重外骨骼该机器人也可以帮助穿戴者减轻负重，然而它的外形太大，不容易穿戴。

当前的自动辅助行走装置多用于军事、医疗等领域，多辅助人力在平坦路面行走，且结构较为复杂，不适合在日常生活中进行广泛的运用。而在日常生活中，我们又需要一种成本相对较低且适用于快递员工作，既能满足平坦路面行走又能上下楼梯的助力行走装置为我们服务。因此本设计要以低成本为前提，最大限度的简化机构，同时又能满足降低快递员工作压力这一基本功能的实现。

本设计致力于改善快递员等负重工作人员的工作方式，主要通过人的智能动作控制整体机构的运动，把人的主动性与拥有强大力量的机电系统结合在一起，使人的负重行走更加轻松，大大降低了他们的体能消耗，从而将快递员从繁重的劳动强度中解放出来，提高了其工作效率和服务质量，最终促进了电商行业的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动辅助行走装置，旨在解决现有的辅助行走设备结构复杂，不适于快递员直接使用的问题。

本实用新型是这样实现的：