[实用新型]一种背负用可调节性支架

说明书

本实用新型公开了人体负载技术领域的一种背负用可调节性支架，旨在解决现有技术中的悬浮背包无法根据重物情况以及背负者行走情况对减震系统进行优化调节的技术问题。所述支架包括用于背负于人体上的固定架和用于固定负载背包的滑动模块，所述滑动模块沿竖直方向与固定架滑动连接；所述固定架上设有中心控制器、用于采集人体行走频率的加速度传感器、用于采集负载背包重量的压敏传感器、用于驱动滑动模块沿竖直方向运动的驱动模块，所述中心控制器分别与加速度传感器、压敏传感器、驱动模块电性连接；所述驱动模块包括与滑动模块连接的弹性绳，驱动模块通过弹性绳与滑动模块传动连接。

技术领域

本实用新型涉及一种背负用可调节性支架，属于人体负载技术领域。

背景技术

在进行户外运动、军事行动、救援行动中，人们通常需要背负大负荷进行运动。大负荷背包因振动产生的冲击力容易使人感到疲劳，甚至危害人体健康。为解决传统背包负荷过大对人体产生危害的问题，需要对背包结构进行了改造。当人行走的时候，由于人体躯干在竖直方向上的运动变化近似正弦曲线，当负重向下移动时，会对人体肩部产生极大冲击，所以应当减少背包在竖直方向上的位移幅度，不仅可以减少作用在人体肩部的冲击力，还能减少行走时的能量消耗，为背负者减负，背负者在同等代谢消耗下可以承受更大的重量，并减少关节受力和避免肌肉损伤。为此，技术人员研究开发了悬浮背包。但目前的悬浮背包主要采用弹簧阻尼结构，无法根据重物情况以及背负者行走情况对减震系统进行优化调节。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种背负用可调节性支架，以解决现有技术中的悬浮背包无法根据重物情况以及背负者行走情况对减震系统进行优化调节的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种背负用可调节性支架，包括用于背负于人体上的固定架和用于固定负载背包的滑动模块，所述滑动模块沿竖直方向与固定架滑动连接；

所述固定架上设有中心控制器、用于采集人体行走频率的加速度传感器、用于采集负载背包重量的压敏传感器、用于驱动滑动模块沿竖直方向运动的驱动模块，所述中心控制器分别与加速度传感器、压敏传感器、驱动模块电性连接；

所述驱动模块包括与滑动模块连接的弹性绳，驱动模块通过弹性绳与滑动模块传动连接。

进一步地，所述驱动模块还包括设于固定架上的驱动源，所述驱动模块通过驱动源与中心控制器电性连接；

所述驱动源的动力输出端传动连接有竖直轴向的丝杆，所述丝杆螺纹连接有滑块，所述滑块与弹性绳固定连接。

进一步地，所述固定架转动连接有定滑轮，与滑块固定连接的弹性绳绕经定滑轮与滑动模块固定连接，所述压敏传感器压合于定滑轮与固定架之间。

进一步地，所述固定架还连接有竖直轴向的导杆，所述导杆贯穿滑块与其滑动连接。

进一步地，所述驱动源包括步进电机。

进一步地，所述固定架设有不少于两个且沿竖直方向分布，固定架之间通过竖直轴向的导轨固定连接，所述滑动模块通过导轨与固定架滑动连接。

进一步地，所述中心控制器、加速度传感器、压敏传感器、驱动源集中部署于其中一个固定架上。

进一步地，所述导轨设有两个且沿水平方向对称分布。

进一步地，所述固定架还连接有与中心控制器电性连接的电源。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：本实用新型支架利用压敏传感器获取负载背包重量，利用加速度传感器实时获取人体行走频率，根据人体行走频率和负载背包重量计算获取支架的共振刚度，通过步进电机及时调节弹性绳的有效长度，使得弹性绳的刚度始终维持于支架共振刚度的一半，在此状态下负载背包对人体的冲击最小，更有利于减少人体关节受力和避免肌肉损伤。