[发明专利]人体上半身外骨骼的手臂活动支架及人体上半身外骨骼

说明书

本发明公开了一种人体上半身外骨骼的手臂活动支架及人体上半身外骨骼，包括肩部摆臂、第一转轴和手部摆臂，第一转轴安装在位于背部后方的背部支架上，肩部摆臂转动安装在第一转轴上，肩部摆臂与手部摆臂连接，手部摆臂安装在手臂上，手部摆臂在躯干侧向上抬起或下降以带动肩部摆臂绕第一转轴转动。背部支架形成对肩部摆臂以及手部摆臂的支撑，手臂活动时带动手部摆臂转动，手部摆臂带动肩部摆臂转动。其中第一转轴和直立状态下的后背垂直或者近似垂直，因此手臂在躯干侧向上的转动会转换成肩部摆臂绕第一转轴的转动。手臂的转动平面与第一转轴的垂直度越高，手臂转动时受到阻力越小，因此第一转轴提供了手臂活动支架在人体侧向上转动自由度。

【技术领域】

本发明涉及一种人体上半身外骨骼的手臂活动支架及人体上半身外骨骼，属于外骨骼领域。

【背景技术】

外骨骼是对人体起到外部支撑的一种机械装置，其中有一类手臂支架，其作用在于对手臂进行支撑。但是现有的手臂外骨骼的运行自由度设置非常不合理，导致手臂的活动非常僵硬，无法满足实际需求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种手臂活动更加灵活的人体上半身外骨骼的手臂活动支架及人体上半身外骨骼。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种人体上半身外骨骼的手臂活动支架，包括肩部摆臂、第一转轴和手部摆臂，第一转轴安装在位于背部后方的背部支架上，肩部摆臂转动安装在第一转轴上，肩部摆臂与手部摆臂连接，手部摆臂安装在手臂上，手部摆臂在躯干侧向上抬起或下降以带动肩部摆臂绕第一转轴转动。

本发明的有益效果为：

背部支架形成对肩部摆臂以及手部摆臂的支撑，手臂活动时带动手部摆臂转动，手部摆臂带动肩部摆臂转动。其中第一转轴和直立状态下的后背垂直或者近似垂直，因此手臂在躯干侧向上的转动会转换成肩部摆臂绕第一转轴的转动。手臂的转动平面与第一转轴的垂直度越高，手臂转动时受到阻力越小，因此第一转轴提供了手臂活动支架在人体侧向上转动自由度。尤其在手臂需要进行举高作业时，由手部摆臂对手臂进行支撑，适用于佩戴人员在需要一些较为极端动作下的长期作用。

本发明所述第一转轴与人体后背夹角为70°-90°。

本发明还包括第二转轴、第三转轴以及转动杆，第二转轴设置在肩部摆臂上，转动杆的一端绕第二转轴转动连接在肩部摆臂上，第三转轴设置在转动杆的另一端，手部摆臂绕第三转轴转动连接在转动杆上，第二转轴和第三转轴均相对第一转轴倾斜设置，且第三转轴相对第二转轴和第一转轴所在平面倾斜设置，肩部摆臂与手部摆臂通过转动杆连接。第二转轴和第一转轴所在平面为同时平行于第二转轴和第一转轴的平面。

本发明所述第二转轴垂直于第一转轴。

本发明所述手部摆臂上安装有臂向滑轨，臂向滑轨上滑接有臂向滑块，臂向滑块在臂向滑轨上滑动以在手臂轴向上移动，臂向滑块上安装有手臂固定件，手部摆臂通过手臂固定件安装在手臂上。

本发明所述背部支架上安装有肩向滑轨，手臂活动支架还包括肩部滑块，肩部滑块滑接在肩向滑轨上，肩部滑块在肩向滑轨上滑动以在两肩部之间移动，第一转轴安装在肩部滑块上，第一转轴通过肩部滑块安装在背部支架上。

本发明所述肩部滑块上设置有对肩部摆臂进行限位的限位件。

本发明所述限位件为与肩部滑块螺纹连接的调节螺母。

本发明所述手部摆臂内安装有齿轮机构，第三转轴与齿轮机构连接，第三转轴转动驱动齿轮机构对手部摆臂提供支撑力。

一种人体上半身外骨骼，包括手臂活动支架。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】