[发明专利]一种自适应柔性外骨骼

说明书

本发明公开了一种自适应柔性外骨骼，包括肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件；肩背部柔性绑件具有背贴紧部，背贴紧部内侧设置有背垫件；肩背部柔性绑件自背贴紧部向一侧延展出两个肩连接部；腰部柔性绑件具有腰绑定部，腰绑定部内侧设置有腰垫件；腰部柔性绑件自腰绑定部向两侧分别延展出第一绑定部和第二绑定部，第一绑定部和第二绑定部可调节连接；肩背部柔性绑件的背贴紧部与腰部柔性绑件的腰绑定部通过弹性连接件连接，且两个肩连接部分别与腰绑定部可调节连接；两个腿部柔性绑件分别与腰部柔性绑件的腰绑定部可调节连接。本发明的自适应柔性外骨骼具有结构简单、柔性好、自由度大、穿戴性高、自适应、人机交互性好的特点。

技术领域

本发明涉及外骨骼技术领域，特别是涉及一种自适应柔性外骨骼。

背景技术

在工业生产或加工的过程中，工作人员需要进行反复抬举、躯干长时间弯曲或扭曲的工作，腰部肌肉容易疲劳，甚至出现劳损，增加了工作人员获肌肉骨骼疾病的风险，因此需要借助外骨骼来缓解工作人员的肌肉疲劳。

外骨骼按其工作方式是否使用能源，可以分为有动力外骨骼和无动力外骨骼。有动力外骨骼需要提供动力的能源，一般包括电池、传感器等部件，成本较高，不利于广泛推广。现有的无动力外骨骼结构较为复杂，不仅导致外骨骼整体重量大，人体负重感强烈。

专利号为201710465110.9的发明专利申请公开了一种无动力外骨骼，该无动力外骨骼包括：外骨骼本体，其具有外骨骼本体的第一侧面，设置于外骨骼本体的第一侧面上的可伸缩部件，其具有可伸缩部件的第一端和可伸缩部件的第二端；以及设置于外骨骼本体的第一侧面上、并且具有通槽的连接杆，其具有连接杆的第一端和连接杆的第二端，其中，可伸缩部件的第一端固定连接在外骨骼本体的第一侧面上，可伸缩部件的第二端与连接杆的第一端固定连接，连接杆通过通槽和第一紧固部件配合与外骨骼本体呈可滑动连接。该无动力外骨骼可辅助使用者运动，减轻使用者行走时膝关节受力，对膝关节具有保护作用，并且还可以通过调整第一紧固部件与通槽的相对位置，调节无动力外骨骼对使用者的作用力大小。但是该发明专利申请的结构比较复杂，并不能解决现有技术中所存在的结构复杂、整体重量大、人体负重感强烈的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种具有结构简单、柔性好、自由度大、穿戴性高、自适应、人机交互性好特点的自适应柔性外骨骼。

本发明的自适应柔性外骨骼，包括肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件；

所述肩背部柔性绑件具有背贴紧部，所述背贴紧部内侧设置有背垫件；所述肩背部柔性绑件自所述背贴紧部向一侧延展出两个肩连接部；

所述腰部柔性绑件具有腰绑定部，所述腰绑定部内侧设置有腰垫件；所述腰部柔性绑件自所述腰绑定部向两侧分别延展出第一绑定部和第二绑定部，所述第一绑定部和所述第二绑定部可调节连接；

所述肩背部柔性绑件的背贴紧部与所述腰部柔性绑件的腰绑定部通过弹性连接件连接，且两个所述肩连接部分别与所述腰绑定部可调节连接；

两个所述腿部柔性绑件分别与所述腰部柔性绑件的腰绑定部可调节连接。

本发明的自适应柔性外骨骼通过设置肩背部柔性绑件、腰部柔性绑件和两个腿部柔性绑件，整个外骨骼结构全部柔性结构而没有金属骨架，使其柔性更好、自由度更大、人体穿戴性更高，从而使得人机交互性更好，解决了现有的外骨骼人体穿戴性差、人机交互性差的问题。

将背贴紧部与腰绑定部通过弹性连接件连接，使得在人体弯腰时，腿部柔性绑件会拉紧并固定腰绑定部的位置，由于人体弯腰背部会产生弧度，弹性连接件会随着产生变形并给肩部一个恢复直立状态的拉力，同时弹性连接件会对弯曲的背部和腰部的竖脊肌处产生柔性压力，可有效减轻人体弯腰时的腰部受力，同时减轻局部受力过大而产生肌肉疲劳。

设置的背垫件和腰垫件可以对人体的背部和腰部进行按摩、减压，缓解肌肉疲劳。