[发明专利]一种上肢运动自适应助力外骨骼

说明书

本发明公开了一种上肢运动自适应助力外骨骼，包括背部组件、腰部组件、肩部组件和肘部组件，肩部组件包括依次转动连接的斜杆、竖向转动件、第一主旋转件、第二主旋转件、水平圆周块、肩部抬臂块和肩部圆周块，斜杆通过第一横向连接件与背部组件连接，竖向转动件通过第二横向连接件与斜杆连接，第一主旋转件通过第一竖向连接件与竖向转动件连接，第二主旋转件通过第一转动连接件与第一主旋转件连接，水平圆周块通过第二竖向连接件与第二主旋转件连接，肩部抬臂块通过第三横向连接件与水平圆周块连接。本发明能很好的适应人体肩部的外扩、内收、耸肩、沉肩等多自由度的运动，从而大大提高穿着的舒适性，增强上肢助力效果，减少疲劳感。

技术领域

本发明涉及可穿戴技术领域，具体涉及一种上肢运动自适应助力外骨骼。

背景技术

外骨骼是一种能穿戴在人身上，给人提供保护、额外的动力或能力，增强人体机能的装置，外骨骼装置主要运用在医疗康复、军事、个人能力提升等领域。现有技术中公布了很多穿戴式外骨骼装置，其功能囊括了负重行走、搬起重物、医疗辅助康复、人体截肢四肢替代、单兵作战服等。

上肢助力外骨骼是用于穿戴在人体上肢的一种外骨骼装置，其主要用于对人体上肢提供助力，上肢助力外骨骼一般包括肘部组件、肩部组件、背部组件和腰部组件，各组件分别用于与人体上肢对应连接，以实现将上肢助力外骨骼穿戴在人体上肢以及为人体上肢提供助力的目的。

公开号为CN201910142742.0的发明申请文件中提出了一种可穿戴上肢助力外骨骼，包括肩带、手臂绑带、骨架和腰带，肩带与腰带连接，骨架上端与肩带连接，下端与腰带连接，骨架包括左右对称相互独立的左骨架和右骨架；左、右骨架均包括旋转杆、支撑筒、拉带、线性弹簧和弹簧座，旋转杆与支撑筒铰接可绕支撑筒上端上下运动，旋转杆上端与拉带上端连接，拉带下端与线性弹簧上端连接，线性弹簧下端与设置于支撑筒下端的弹簧座连接，旋转杆下端连接有手臂绑带。该发明申请文件中的可穿戴上肢助力外骨骼，无动力源，采用线性弹簧作为蓄能元件，结构简单，穿戴上肢助力外骨骼，整体重量轻，工人托举工具作业时，人体肩关节所需要提供的额外力矩将大大减小，因而上臂的疲劳程度会大大降低。

又如公开号为CN201710709717.7 的发明申请文件中提出了一种上肢外骨骼机械助力装置，它包含三角架、联动轴、轴承、同步大齿 形轮、右肢大臂、右肢小臂、长螺栓、同步小齿形轮、第一螺母、第一垫片、棘轮、棘轮座、连接片、左大臂、伸缩管、螺栓、第二螺母、第二垫片、弹簧、轴承、底座，三角架的上方设置有联动轴，联动轴的两端分别安装有轴承，且两端的轴承设置在三角架上端的轴套上，联动轴的右端安装有同步大齿形轮，右肢大臂的上端与联动轴的右端固定连接，右肢大臂的下端与右肢小臂通过长螺栓固定连接，长螺栓的一端套设有同步小齿形轮，并通过第一螺母和第一垫片固定，联动轴的左端设置有棘轮，棘轮的下方设置有棘轮座，联动轴的左端底部通过连接片与左大臂固定连接，三角架的下端设置有伸缩管，并通过螺栓、第二螺母和第二垫片固定，伸缩管的上端与三角架的连接处设置有弹簧，伸缩管的下端套设有轴承，轴承上安装有轴承套，轴承套的下端焊接在底座上。该发明申请文件中的上肢外骨骼机械助力装置的结构设计合理，安装简单，使用方便，该装置以三角架为主支撑结构，在其上部通过联动轴安装左右支臂，将手臂受力转移至腹部与背部，机构设置符合人机工程，穿戴舒适，主要用于帮助快递员完成载运和搬运物品等工作，不仅可以保证商品的安全搬运，而且可以大大减轻搬运过程中手臂的劳动强度，具有成本低、操作方便和功能实用等特点，有很好的市场推广价值。