[实用新型]一种被动式仿生脊柱外骨骼装置

说明书

本实用新型公开了一种被动式仿生脊柱外骨骼装置，包括肩部组件、脊柱组件和腰部组件，肩部组件包括连接架，腰部组件包括腰板，连接架通过上横向连接件与脊柱组件转动连接，腰板通过下横向连接件与脊柱组件转动连接，脊柱组件包括竖向设置的多个脊柱连接组，相邻两个脊柱连接组之间通过脊柱横向连接件转动连接，还包括初始状态为自由状态的横向弹性助力件，脊柱连接组包括第一脊柱连接件和第二脊柱连接件，第一脊柱连接件与第二脊柱连接件之间通过脊柱纵向连接件转动连接，第一脊柱连接件的两端和第二脊柱连接件对应的位置均设有竖向弹性助力件。本方案不仅结构较为简单同时成本也大大的降低。

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种被动式仿生脊柱外骨骼装置。

背景技术

外骨骼是一种能够提供对生物柔软内部器官进行构型，建筑和保护的坚硬的外部结构。通过一些昆虫和动物的外骨骼产生的创意，在现有的技术下，科学家已经研制出多种具有不同功能的外骨骼。

现阶段脊柱损伤和患病人员越来越多，不管是因为年龄增大造成的脊柱功能退化还是因为体力劳动及长时间坐立等因素造成的脊柱损伤，都影响患者日常生活。仿生脊柱外骨骼是一种用于对人体脊柱提供助力和平衡作用的外骨骼装置，可为脊柱损伤及脊柱承力较大的体力工作者提供辅助作用。

专利号为201410750477.1的发明专利提供了一种外骨骼机器人机械脊柱结构，它包括上部支撑架、弯曲长度补偿装置、机械脊柱和驱动装置，其中，所述的上部支撑架上设置有肩部传感器点，所述的弯曲长度补偿装置上端与上部支撑架通过螺纹连接，弯曲长度补偿装置包括滑动套和滑动架，滑动架上设有纵向位置保持轴承和横向位置保持轴承，所述的机械脊柱上端与弯曲长度补偿装置下端通过螺纹连接，机械脊柱包括若干个关节，每个关节上设有连接轴、连接孔A、连接孔B、外侧控制钢绳通孔、内侧控制钢绳通孔和脊柱传感器点，每个关节和下一个关节通过每个关节的连接孔A、下一个关节的连接孔B与连接轴配合得以连接，每个关节的外侧控制钢绳通孔组成外侧控制钢绳通道，每个关节的内侧控制钢绳通孔组成内侧控制钢绳通道，驱动装置连接在机械脊柱下端，所述的驱动装置上设有外侧控制钢绳和内侧控制钢绳。该专利中的机械脊柱由外侧控制钢绳和内侧控制钢绳进行控制，当人体需要从直立状态弯腰时，由脊柱传感器点处安装的传感器检测到信号并反馈给控制器，控制器控制驱动装置使内侧控制钢绳收紧，外侧控制钢绳放松，使机械脊柱的形状发生弯曲变化；当使用者需要从弯腰状态变为直立状态时，由脊柱传感器点处安装的传感器检测到信号并反馈给控制器，控制器控制驱动装置使内侧控制钢绳放松，外侧控制钢绳收紧，使机械脊柱趋于直立，此时肩带会将人体的肩部向上提，而机械脊柱能够将人的腰部托起来。这种机械脊柱结构在使用时需要传感器、控制器、驱动装置等多种电器设备，整个结构较为复杂同时使用成本较高。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种整体结构较为简单且使用成本大大降低的被动式仿生脊柱外骨骼装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：