[发明专利]一种可多角度调节的下肢助力外骨骼座椅

说明书

本发明涉及下肢助力外骨骼领域，特别提供一种可多角度调节的下肢助力外骨骼座椅，由腰部固定器和两条支撑腿组成，每条支撑腿包括有小腿结构，大腿结构，内部运动组件和腿部固定器；小腿杆的一端连接在大腿壳体的一端，承重杆的一端连接在小腿杆的中部，另一端连接减震器，减震器在腔体内作直线运动，腔体嵌入在大腿壳体内，小腿杆，承重杆，减震器共同构成了一个曲柄滑块机构；腔体有卡槽孔，调节卡扣在腔体内作直线运动，可手动将调节卡扣固定在腔体内的不同位置；调节卡扣会限制减震器的运动距离，从而限制小腿杆和大腿壳体的转动角度，本下肢助力外骨骼可调整多种角度，以适应穿戴者对不同坐姿的需求，穿戴后不影响穿戴者的正常行走。

技术领域

本发明涉及下肢助力外骨骼领域，特别提供一种基于人体重力支撑的可穿戴式座椅外骨骼。

背景技术

在社会上许多工作都需要人长期从事屈膝动作，有些需要保持长时间站立，有些需要保持长时间半蹲，如车间工人，做手术的医务人员等，许多工作环境不允许，或是不满足摆放座椅的条件。一方面人体在长时间保持站立或半蹲姿势时身体各处肌肉会容易劳累，影响工作效率，另一方面在此工作环境长期工作会给人体肌肉和关节带来巨大损伤，引发职业病。

支撑外骨骼的发展为此类工作人员提供了很好的选择，利用人体重力来为人体不同坐姿提供重力支撑，可使解决此类问题的支撑外骨骼变得轻便可靠。目前此领域的支撑外骨骼多存在不足，如专利CN109330257A公布了一种穿戴式外骨骼座椅，包括大腿结构部件，小腿结构部件，不足处为调节坐姿角度不方便，无减震系统，并且绑带设计有待优化，人体穿戴时重心靠后，易向后倒去。在本领域依然存在着人机协同性更好的支撑外骨骼的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可多角度调节的下肢助力外骨骼座椅，为从事长期站立或屈膝的工作人员所设计，本发明在人体穿戴后不影响人体正常行走，结构可靠，手动调节调节卡扣，可为人体提供多种坐姿的支撑。

本发明技术方案如下：一种可多角度调节的下肢助力外骨骼座椅，由腰部固定器和两条支撑腿组成，两条支撑腿结构相同，每条支撑腿包括有小腿结构，大腿结构，内部运动组件和腿部固定器，其特征在于：

腰部固定器用于固定人体腰部；两条柔性布带a一端分别固定在腰部固定器，另一端分别连接于大腿壳体；大腿壳体通过转轴a与小腿杆的一端相连，小腿杆的另一端与承重杆通过转轴b相连，承重杆的另一端通过转轴c与减震器相连，减震器后方有与其不相连的调节卡扣，减震器与调节卡扣在腔体内作直线运动；腔体嵌入在大腿壳体内，下盖板固定在大腿壳体下表面，大腿壳体与下盖板相互作用使腔体嵌入在大腿壳体内固定不动；腔体两侧有多个对称贯穿的卡槽孔，调节卡扣可与腔体内的卡槽相嵌合锁死其运动位置，当调节卡扣位置锁死，其一端会阻碍减震器向后运动，限制减震器在腔体内的运动距离；多个贯穿的卡槽可以让调节卡扣有多个锁死的运动位置，进而让减震器有多种运动距离的限制，减震器的一端通过转轴c与承重杆相连，承重杆的另一端通过转轴b与小腿杆相连，小腿杆的另一端通过转轴a与大腿壳体相连，进而使小腿杆和大腿壳体有多种转动角度范围的限制；大腿固定器固定在坐垫的前端，用于固定人体大腿，坐垫铰接在底座上，可作一定角度的转动，底座固定在大腿壳体的上表面，通过两排螺纹定位孔可在大腿壳体的上表面调整位置，用以适应不同腿长的人；柔性布带b的两端分别与两条大腿结构上坐垫的后端相连；固定器连杆的一端与小腿杆的末端铰接在一起，可作一定角度的旋转，固定器连杆的另一端与小腿固定器铰接在一起，小腿固定器相对于固定杆连杆可作一定角度的转动；小腿固定器用于固定人体小腿；小腿伸缩杆插入在小腿杆内部，通过多个单排定位孔可调整与小腿杆的相对位置，用以适应不同腿长的人；橡胶套嵌入在小腿伸缩杆的末端，在接触地面时用以增大摩擦力。