[发明专利]一种上肢腰背助力外骨骼

说明书

本发明为一种上肢腰背助力外骨骼，包括腰部绑带、一号动力件、二号动力件和马甲；马甲前侧的下部与两个一号动力件的上端铰接，两个一号动力件的下端均与腰部绑带的前侧铰接，两个一号动力件左、右对称分布；二号动力件的上端与马甲后侧的中部铰接，二号动力件的下端与腰部绑带后侧的中部铰接。穿戴本申请的外骨骼将重物从低处向高处搬起过程中，本发明的外骨骼通过后侧的液压肌肉为重物施加一个向上的拉力，与此同时前侧的两个一号动力件伸长提供一个恒定的支撑力，进而减小人体脊柱的受力，避免脊柱的损伤。

技术领域

本发明属于外骨骼助力装置技术领域，具体是一种上肢腰背助力外骨骼。

技术背景

体力劳动者从事搬运、背负等活动时，高负荷及长时间劳动会导致腰背受到损伤，甚至导致病痛等现象，使其工作效率降低。而外力辅助装置可以为使用者提供一定助力，减少使用者本身的用力，可以防止或减轻劳作对腰背的损害，且不影响作业舒适度和效率。

现有文献也有记载后背使用两根弹性绳的上肢外骨骼，通过两根弹性绳可在使用者搬起重物时为人体提供拉力，起到助力作用，但在助力过程中该拉力将会增加使用者的脊柱和腰背部分的受力，增加额外的负担，将会对腰背造成损伤。

发明内容

针对现有不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种上肢腰背助力外骨骼。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种上肢腰背助力外骨骼，其特征在于，该外骨骼包括腰部绑带、一号动力件、二号动力件和马甲；马甲前侧的下部与两个一号动力件的上端铰接，两个一号动力件的下端均与腰部绑带的前侧铰接，两个一号动力件左、右对称分布；二号动力件的上端与马甲后侧的中部铰接，二号动力件的下端与腰部绑带后侧的中部铰接。

一号动力件的两端均安装有关节轴承，一号动力件上端的关节轴承与马甲前侧的下部铰接，一号动力件下端的关节轴承与腰部绑带铰接。

安装时，一号动力件下端的关节轴承与腰部绑带的铰接位置与外骨骼的左、右平分面之间的夹角均为30°。

该外骨骼还包括胸部绑带；二号动力件包含两个液压肌肉，两个液压肌肉分别位于胸部绑带上、下方；位于胸部绑带上方的液压肌肉的上端与马甲后侧的中部铰接，位于胸部绑带上方的液压肌肉的下端与胸部绑带后侧的中部铰接；位于胸部绑带下方的液压肌肉的上端与胸部绑带后侧的中部铰接，位于胸部绑带下方的液压肌肉的下端与腰部绑带后侧的中部铰接。

两个液压肌肉均通过连接座与胸部绑带连接；连接座的上、下端分别设有支耳，位于胸部绑带上方的液压肌肉的下端与连接座上端的支耳铰接，位于胸部绑带下方的液压肌肉的上端与连接座下端的支耳铰接；连接座的两侧分别设有与腰部绑带连接的通槽。

位于胸部绑带上方的液压肌肉的上端安装有一个双耳环，通过该双耳环与后背甲的中部铰接；位于胸部绑带下方的液压肌肉的下端安装有另一个双耳环，通过该双耳环与腰部绑带后侧的中部铰接。

所述胸部绑带的端部设有用于穿戴的卡扣。

所述马甲包括前胸甲、肩带、后背甲和腋下连接带，前胸甲和后背甲上部的两侧分别通过肩带连接，前胸甲和后背甲下部的两侧分别通过腋下连接带连接；前胸甲的下部与两个一号动力件的上端铰接，后背甲的中部与二号动力件的上端铰接。

所述一号动力件为液压缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：