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上肢助力外骨骼的制作方法

时间:2022-01-16 阅读: 作者:专利查询

上肢助力外骨骼的制作方法

1.本实用新型属于助力骨骼技术领域,具体是上肢助力外骨骼。


背景技术:

2.助力外骨骼是一种机械及电子设备,能够增强人体能力的可穿戴机器;它能够帮助人们跑得更快、跳得更高、能够携带更多更重的东西,并且降低穿戴者在战场、建筑工地或者其它有危险地方的伤害性;这项技术已经有二十多年的历史,但是出于技术原因,该装置目前还没能够得到广泛的应用。
3.目前,助力外骨骼的发展日益火热,比如泰坦臂外骨骼可以针对手臂需要长时间托举工具,在固定工位进行设计时对上肢增强外骨骼支撑效果,进而降低长时间抬高手工作带来的疲劳程度,而尽管现有的上肢助力外骨骼在日常使用时也能够达到对手臂进行支撑的效果,但由于现有的助力骨骼多采用各类传感器,其可操控性不强,进而不便于使用者使用,同时现有的助力外骨骼不具有良好的机械支撑效果,因此需要对其进行改进。
4.同时,由于在使用助力外骨骼时并非每次都需要对双臂进行同时支撑,因此使用前需要对支撑结构进行调整,而现有的助力外骨骼不具有便于对双臂支撑进行选择性改变的功能,因此也需要对其进行改进。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的是针对以上问题,本实用新型提供了上肢助力外骨骼,具有方便支撑以及操作简单的优点。
6.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:上肢助力外骨骼,包括主绑带,所述主绑带的上方设置有副绑带,所述主绑带和副绑带之间的背面设置有驱动箱,所述驱动箱的左右两端均固定连接有支撑箱,所述支撑箱内腔的顶部固定安装有导向块,所述支撑箱和导向块的内部均设置有链条,所述链条的顶部贯穿支撑箱并延伸至导向块的上方且固定连接有支撑块,所述支撑箱的内部活动连接有位于链条前方的齿轮,所述齿轮的背面与链条的正面啮合连接,所述链条的右侧固定连接有限位块,通过设置的导向块,可以对移动至支撑箱外部的链条进行导向,进而使其达到一定的偏转角度,进而可以在限位块的配合下控制链条在后期移动支撑过程中始终保持固定的偏转角度,从而达到支撑的功能。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述主绑带、副绑带和支撑箱之间均固定连接有织布带,所述主绑带和副绑带的左右两端均固定连接有锁紧带,由于织布带的设置,即可以对主绑带、副绑带和支撑箱起到连接的效果,同时也便于对其进行收纳,更重要的是不会过多地增加使用者的负重。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述驱动箱内腔的中部固定安装有双轴电机,所述双轴电机输出轴的另一端固定套接有传动轴,所述传动轴的数量为两个,两个所述传动轴的另一端均固定连接有固定齿牙板,通过设置的双轴电机,可以在传动轴的配合下达到同时对两个传动杆进行传动的效果,从而可以便于使用者对传动数量及传动位置进行
控制。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述驱动箱的内部活动套接有位于双轴电机左右两侧的轴承,所述轴承的内部固定套接有传动杆,所述传动杆的右端贯穿轴承并延伸至固定齿牙板的左侧且固定连接有定位齿牙板,所述定位齿牙板的右侧与固定齿牙板的左侧啮合连接,由于轴承的设置,可以对传动杆和拉块起到良好的连接与支撑效果,而在定位齿牙板与固定齿牙板的配合下可以达到将传动轴与传动杆进行锁定的效果,从而使得双轴电机能够对相应一侧的传动杆进行传动,即可达到方便对任一臂膀进行支撑的选择性。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述传动杆的数量为两个,两个所述传动杆的另一端均贯穿驱动箱并延伸至相应一侧支撑箱的内部且与齿轮的侧面固定连接,通过设置的传动杆,可以在双轴电机和传动轴的配合下达到同时传动左右两个齿轮旋转的效果,进而可以同时对双臂进行支撑。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案,所述驱动箱的底部开设有活动槽,所述活动槽的内部固定安装有挡块,所述活动槽的内部分别与拉块的外表面与挡块的外表面活动连接,所述拉块的顶部贯穿活动槽并延伸至驱动箱的内部且与轴承的底部固定连接,所述驱动箱内腔的底部固定安装有位于活动槽左侧的挡板,所述挡板的右侧固定安装有复位弹簧,所述复位弹簧的右侧与轴承的左侧固定连接,由于挡块的设置,可以便于使用者对拉块进行移动后能够通过挡块将拉块进行固定,同时在复位弹簧的弹力恢复作用下可以确保挡块能够牢固的将拉块锁定。
12.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
13.1、本实用新型通过设置导向块、链条、支撑块和限位块,启动双轴电机,可以通过传动轴和传动杆对齿轮进行传动,即可以驱动链条沿着支撑箱和导向块的内壁移动至导向块的上方,同时在导向块的作用下可以使其移动至支撑箱的外部后能够具有一定的偏角,进而在限位块的作用下可以控制链条在支撑过程中始终保持该固定角度,从而达到支撑的效果。
14.2、本实用新型通过设置双轴电机、固定齿牙板、定位齿牙板和拉块,启动双轴电机可以通过传动轴和传动杆对两个齿轮件传动,而拉动拉块可以通过轴承和传动杆带动定位齿牙板移动,进而可以使得定位齿牙板脱离固定齿牙板,进而解除传动轴与传动杆的连接,从而达到方便对双臂进行选择支撑的效果。
附图说明
15.图1为本实用新型结构示意图;
16.图2为本实用新型的左视结构示意图;
17.图3为本实用新型支撑箱处的侧面剖视结构示意图;
18.图4为本实用新型双轴电机处的背面剖视结构示意图;
19.图5为本实用新型轴承处剖视的局部结构示意图;
20.图6为图3中a处的局部放大结构示意图。
21.图中:1、主绑带;2、副绑带;3、驱动箱;4、支撑箱;5、导向块;6、链条;7、支撑块;8、齿轮;9、限位块;10、织布带;11、锁紧带;12、双轴电机;13、固定齿牙板;14、轴承;15、传动杆;16、定位齿牙板;17、拉块;18、挡板;19、复位弹簧;20、挡块;21、传动轴。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1至图6所示,本实用新型提供上肢助力外骨骼,包括主绑带1,主绑带1的上方设置有副绑带2,主绑带1和副绑带2之间的背面设置有驱动箱3,驱动箱3的左右两端均固定连接有支撑箱4,支撑箱4内腔的顶部固定安装有导向块5,支撑箱4和导向块5的内部均设置有链条6,链条6的顶部贯穿支撑箱4并延伸至导向块5的上方且固定连接有支撑块7,支撑箱4的内部活动连接有位于链条6前方的齿轮8,齿轮8的背面与链条6的正面啮合连接,链条6的右侧固定连接有限位块9,通过设置的导向块5,可以对移动至支撑箱4外部的链条6进行导向,进而使其达到一定的偏转角度,进而可以在限位块9的配合下控制链条6在后期移动支撑过程中始终保持固定的偏转角度,从而达到支撑的功能。
24.其中,主绑带1、副绑带2和支撑箱4之间均固定连接有织布带10,主绑带1和副绑带2的左右两端均固定连接有锁紧带11,由于织布带10的设置,即可以对主绑带1、副绑带2和支撑箱4起到连接的效果,同时也便于对其进行收纳,更重要的是不会过多地增加使用者的负重。
25.其中,驱动箱3内腔的中部固定安装有双轴电机12,双轴电机12输出轴的另一端固定套接有传动轴21,传动轴21的数量为两个,两个传动轴21的另一端均固定连接有固定齿牙板13,通过设置的双轴电机12,可以在传动轴21的配合下达到同时对两个传动杆15进行传动的效果,从而可以便于使用者对传动数量及传动位置进行控制。
26.其中,驱动箱3的内部活动套接有位于双轴电机12左右两侧的轴承14,轴承14的内部固定套接有传动杆15,传动杆15的右端贯穿轴承14并延伸至固定齿牙板13的左侧且固定连接有定位齿牙板16,定位齿牙板16的右侧与固定齿牙板13的左侧啮合连接,由于轴承14的设置,可以对传动杆15和拉块17起到良好的连接与支撑效果,而在定位齿牙板16与固定齿牙板13的配合下可以达到将传动轴21与传动杆15进行锁定的效果,从而使得双轴电机12能够对相应一侧的传动杆15进行传动,即可达到方便对任一臂膀进行支撑的选择性。
27.其中,传动杆15的数量为两个,两个传动杆15的另一端均贯穿驱动箱3并延伸至相应一侧支撑箱4的内部且与齿轮8的侧面固定连接,通过设置的传动杆15,可以在双轴电机12和传动轴21的配合下达到同时传动左右两个齿轮8旋转的效果,进而可以同时对双臂进行支撑。
28.其中,驱动箱3的底部开设有活动槽,活动槽的内部固定安装有挡块20,活动槽的内部分别与拉块17的外表面与挡块20的外表面活动连接,拉块17的顶部贯穿活动槽并延伸至驱动箱3的内部且与轴承14的底部固定连接,驱动箱3内腔的底部固定安装有位于活动槽左侧的挡板18,挡板18的右侧固定安装有复位弹簧19,复位弹簧19的右侧与轴承14的左侧固定连接,由于挡块20的设置,可以便于使用者对拉块17进行移动后能够通过挡块20将拉块17进行固定,同时在复位弹簧19的弹力恢复作用下可以确保挡块20能够牢固的将拉块17锁定。
29.本实用新型的工作原理及使用流程:
30.首先通过锁紧带11依次将主绑带1和副绑带2固定绑缚在使用者的身体表面,然后将支撑块7固定在使用者双臂的底部,再启动双轴电机12可以通过传动轴21传动固定齿牙板13旋转,由于固定齿牙板13的转动可以在轴承14的支撑效果下通过定位齿牙板16和传动杆15带动两个齿轮8旋转,由于两个齿轮8的转动可以同时带动两个支撑箱4内部的链条6移动,进而在导向块5对链条6的限制下可以使得链条6获得一定的角度,并在限位块9的作用下使得链条6保持该固定角度移动,进而在链条6的移动下可以通过支撑块7对双臂进行支撑;
31.然后向左拉动拉块17可以通过轴承14带动传动杆15向左移动,由于传动杆15的移动可以带动定位齿牙板16向左运动,进而使得定位齿牙板16与固定齿牙板13分离,从而解除传动轴21与传动杆15之间的连接,而传动杆15运动的同时可以带动齿轮8在支撑箱4的内部滑动,但其始终与链条6啮合,然后将拉块17拉动至满足固定齿牙板13与定位齿牙板16解除需要的位置后,再通过轴承14将拉块17沿着传动杆15的表面向后转动,使其右侧与挡块20的左侧连连接,然后松开拉块17可以在复位弹簧19的弹力恢复作用下通过轴承14带动拉块17向右运动,进而可以使得挡块20与拉块17稳定连接。
32.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。