[发明专利]背包

说明书

本发明提供了一种背包，包括用于容纳物品的包体、连接于所述包体并包括一个纵向延伸的支撑管的支架机构、缓冲机构、负重机构以及感应机构。缓冲机构依次包括套设于支撑管并能够根据所受压力变换刚度的变刚度弹性件、贴合于变刚度弹性件的活动端的滑块、预紧弹性件以及能够向预紧弹性件施加压力的驱动组件；感应机构包括设于包体并能够感应包体振动加速度的第一测量单元以及设于负重机构并能够感应负重机构振动加速度的第二测量单元，缓冲机构能够通过调节变刚度弹性件的刚度使得振动相位差保持在预设范围内。本发明通过设置感应机构采集使用者的运动数据，改变所述变刚度弹性件的刚度，减轻行走时负载对人体造成的压力，便于长途跋涉。

技术领域

本发明属于人体穿戴设备技术领域，尤其涉及一种背包。

背景技术

背包是人类几千年来沿用的搬运方式，具有背负容量大、随身携带等独特优势。因此，使用背包已成为当今人类携带随身物品的首选方案之一，且人们背负的负载重量也随着不同的场景而大不相同，如军人行军的背包，户外攀登的背包等。

人体依靠背包实现负重时，背包的力将施加在人体上，对于较大负载情况下的行走，将会加大人体的下肢肌肉负载，人体长时间负重行走做功，会导致肌肉疲劳，继而体能达到极限，不能继续负重行走，因此现有弹性背包难以用于大负载。大负载背包主要涉及军事应用和徒步应用。据统计，在步兵的军事行军方面，美国步兵全副武装时，需要携带步枪、靴子、头盔、轻型反坦克武器等，背包重量可达50Kg-59Kg。在国内，步兵背负的负载相对美国士兵略轻，全副武装的背包重量可达40Kg-50Kg。在如此重负载的条件下，一般要求步兵必须能够持续行军4-5小时。另外，对于选择长距离徒步旅行的人们，他们不得不面临携带较重的登山包进行长时间行走的问题。

可见，现有背包无法适应人们在大负荷情况下的长时间行走，因此，研制一种使人们行走更省力的背包成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背包，旨在解决现有技术中背包无法适应人们在大负荷情况下的长时间行走的技术问题。

本发明提供一种背包，包括：

包体，所述包体用于容纳物品；

支架机构，所述支架机构连接于所述包体且至少包括一个纵向延伸的支撑管；

缓冲机构，所述缓冲机构至少设有一个，各所述缓冲机构对应一所述支架机构，所述缓冲机构依次包括套设于所述支撑管且一端固定并能够根据所受压力变换刚度的变刚度弹性件、套设于所述支撑管并贴合于所述变刚度弹性件的活动端的滑块、套设于所述支撑管且其一端贴合于所述滑块的预紧弹性件以及设于所述支撑管一端并能够向所述预紧弹性件施加压力的驱动组件；

负重机构，所述负重机构连接于所述滑块并能够负载置入所述包体的重量；

感应机构，所述感应机构包括设于所述包体并能够感应所述包体振动加速度的第一测量单元以及设于所述负重机构并能够感应所述负重机构振动加速度的第二测量单元，所述缓冲机构能够通过调节所述变刚度弹性件的刚度使得所述第一测量单元以及所述第二测量单元所测定的振动相位差保持在预设范围内。

本发明相对于现有技术的技术效果是：使用者在背负本发明提供的背包行走时，背包内的负载会上下弹动，使得所述负重机构带动所述滑块上下弹动，由于所述包体与使用者同步振动，因此所述第一测量单元用于感应人体上下振动的加速度，而所述第二测量单元用于感应负载上下振动的加速度，本发明通过设置感应机构采集使用者的运动数据，控制所述缓冲机构，使得所述驱动组件对所述预紧弹性件施加作用力，所述预紧弹性件被压缩并将预紧力作用至所述变刚度弹性件，从而改变所述变刚度弹性件的刚度，以满足不同质量负载以及步频的需求，使得负载与人体上下振动加速度的相位差保持在预设范围内，减小人体下肢对地面的蹬地力峰值，减轻行走时负载对人体造成的压力，进而减弱肌肉疲劳，使使用者行走更舒适，更便于长途跋涉。

附图说明