一种搬运助力用腰部外骨骼及其控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112873178A(43)申请公布日2021.06.01(21)申请号202110066237.X(22)申请日2021.01.19(71)申请人黄宇波地址536000广西壮族自治区北海市海域区昆明路3号北区26幢202号(72)发明人黄宇波(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种搬运助力用腰部外骨骼及其控制系统(57)摘要本发明涉及外骨骼设备技术领域，且公开了一种搬运助力用腰部外骨骼，包括腰部支撑臂、上支撑臂和下连接臂，所述上支撑臂通过胸部固定带与胸部固定，所述下连接臂通过腿带与大腿固定，所述腰部支撑臂通过风动马达与上支撑臂活动连接。该搬运助力用腰部外骨骼，一方面，在风动马达的作用下，实现较大的转动比，通过霍尔传感器检测转速较快的行星齿，进而提高检测的灵敏度，对应人体较小的动作即可触发助力，在实际使用时，相对于相应技术根据肌肉变化状态触发助力的启动，其次，当行星变速器行星齿维持一段时间的静止状态时即可触发风动马达叶片的锁死状态，因此，在维持弯腰动作时，风动马达的限制转动可对弯腰提供一定的支撑力。CN112873178ACN112873178A权利要求书1/1页1.一种搬运助力用腰部外骨骼，包括腰部支撑臂(1)、上支撑臂(2)和下连接臂(3)，其特征在于：所述上支撑臂(2)通过胸部固定带(5)与胸部固定，所述下连接臂(3)通过腿带(4)与大腿固定，所述腰部支撑臂(1)通过风动马达(7)与上支撑臂(2)活动连接，所述风动马达(7)为叶片式风动马达，所述风动马达(7)连通有带有空压机的气罐(6)，所述风动马达(7)通过行星变速器(8)与输出轴(9)传动连接，所述风动马达(7)的传动轴与行星变速器(8)的太阳轮固定连接，所述输出轴(9)与行星变速器(8)的外齿轮固定连接，所述行星变速器(8)的行星齿架与风动马达(7)的外壳连接，至少一个所述行星变速器(8)的行星齿上安装有霍尔传感器(12)，所述霍尔传感器(12)与控制器连接，所述霍尔传感器(12)输出行星齿的连续转动时长到控制器，所述风动马达(7)的叶片固定连接有伸缩杆(13)，所述伸缩杆(13)均与锁死件(10)连通，所述锁死件(10)截断液压油的通路使伸缩杆(13)保持为不可压缩状态，所述风动马达(7)上设有触发件(11)，所述触发件(11)驱动锁死件(10)锁死油路。2.根据权利要求1所述的一种搬运助力用腰部外骨骼，其特征在于：所述风动马达(7)通过滑槽与行星变速器(8)的行星齿架活动连接，所述滑槽对应弯腰转动方向的一侧设有压力传感器，所述行星变速器(8)安装有霍尔传感器(12)的行星齿和风动马达(7)以及输出轴(4)的传动比大于1。3.根据权利要求1所述的一种搬运助力用腰部外骨骼，其特征在于：所述锁死件(10)包括内缸体(101)，所述内缸体(101)设有与伸缩杆(13)对应的油路，所述内缸体(101)上部设有移动塞(103)，所述移动塞(103)的中部设有从动磁石(104)，所述触发件(11)为磁力设备。4.根据权利要求3所述的一种搬运助力用腰部外骨骼，其特征在于：所述触发件(11)包括与风动马达(7)固定连接的上油缸(111)，所述上油缸(111)内活动连接有柱塞(112)，所述柱塞(112)连接有驱动磁石(113)，所述上油缸(111)的底部通过两位三通阀分别与气源和大气连通。5.根据权利要求1所述的一种搬运助力用腰部外骨骼，其特征在于：所述油管(102)突出于内缸体(101)的底部，所述移动塞(103)上设有溢流孔。6.应用于操作如权利要求1‑5任一项所述的搬运助力用腰部外骨骼的一种搬运助力用腰部外骨骼控制系统，包括控制器，其特征在于：所述控制器根据霍尔传感器(12)的电流变化规律确定是否连通气源；所述控制器与触发件(11)的两位三通阀连接，所述霍尔传感器(12)的电流停止发生变化时，控制器控制触发件(11)上的两位三通阀连通气源，使锁死件(10)锁闭油路；所述霍尔传感器(12)的电流连续变化时，控制器控制触发件(11)上两位三通阀连通大气，使油路打开；所述行星变速器(8)上压力传感器大于预设值后，控制器控制触发件(11)上两位三通阀连通大气，使油路打开；所述风动马达(7)的进气端设有溢流阀，且所述控制器可改变溢流阀开度，具体开度可根据负重等级自行选择，也可根据蹲下瞬间，霍尔传感器(12)上压力传感器的压力值确定开度述。2CN112873178A说明书1/4页一种搬运助力用腰部外骨骼及其控制系统技术领域[0001]本发明涉及外骨骼设备技术领域，具体为一种搬运助力用腰部外骨骼及其控制系统。背景技术[0002]机械外骨骼常见