主被动结合的腰部助力外骨骼.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CN112476416A(43)申请公布日2021.03.12(21)申请号202011347907.7(22)申请日2020.11.26(71)申请人杭州添翼机器人有限公司地址310000浙江省杭州市滨江区长河街道滨安路688号2幢E楼6层699室-10(72)发明人朱岩(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人万尾甜韩介梅(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称主被动结合的腰部助力外骨骼(57)摘要本发明公开了一种主被动结合的腰部助力外骨骼，包括腰部固定件及其上左右各一套支撑杆、腿部连杆和动力单元；动力单元固定于腰部固定件上，腿部连杆与动力单元固定连接位于人体大腿前侧，支撑杆位于人体前肩部或胸部，所述动力单元包括主动助力单元和被动助力单元，所述支撑杆的下端与动力单元连接且可以动力单元为旋转中心进行转动，本发明通过结构设计将主动驱动和被动驱动结合为一体，其输出力矩可根据搬运物体的重量实时调节；也可以存储人弯腰时的能量，在本发明中当输出总力矩不变的情况下，主动助力单元所需提供的扭矩可以相比于仅仅安装有主动驱动系统的腰部助力外骨骼小很多，从而可以极大的降低生产成本和产品的重量和体积，可以做到结构轻巧，便于使用。CN112476416ACN112476416A权利要求书1/1页1.一种主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，包括腰部固定件及其上左右各一套支撑杆、腿部连杆和动力单元；所述腰部固定件用于将整个装置固定于腰部，动力单元固定于腰部固定件上，腿部连杆与动力单元固定连接位于人体大腿前侧，支撑杆位于人体前肩部或胸部，所述动力单元包括主动助力单元和被动助力单元，所述支撑杆的下端与动力单元连接且可以动力单元为旋转中心进行转动，动力单元在人体弯腰时储能在人体起身时释放能量给腰部助力。2.根据权利要求1所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述的被动助力单元包括储能件、旋转单元、固定单元，固定单元固定于腰部固定件上，并与腿部连杆固定，所述旋转单元相对固定单元可进行旋转，支撑杆与旋转单元固定，所述储能件两端分别与旋转单元、固定单元连接；当人体弯腰时储能件随着旋转单元旋转发生形变存储能量，当人体起身时，储能件恢复释放能量给腰部助力。3.根据权利要求2所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述的主动助力单元包括动力输出件，所述的动力输出件的输出端与所述被动助力单元的旋转单元固定。4.根据权利要求3所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述的外骨骼上还设置有用于检测人体弯腰或起身状态变化的传感器，当检测到人体弯腰时，主动助力单元中动力输出件带动所述旋转单元顺着人体弯腰方向转动以减小阻力，当检测到人体起身时，动力输出件带动所述旋转单元顺着人体起身方向转动以提供助力。5.根据权利要求3所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述主动助力单元中的动力输出件包括电机或液压驱动装置或气动装置。6.根据权利要求2所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述被动助力单元中的储能件包括弹簧、弹力带、柔性绳、阻尼器或其他通过形变储存能量的装置。7.根据权利要求2所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述被动助力单元中的固定单元包括内板、外板、主轴和若干支撑柱；内板固定于腰部固定件，外板与内板相对设置，主轴设于内外板之间且与内板垂直固定，所述旋转单元套设于所述主轴上，从而可相对主轴转动；外板与内板之间通过若干支撑柱及螺钉固定，所述储能件的一端,与旋转单元连接，另一端与任一支撑柱连接。8.根据权利要求2所述的主被动结合的腰部助力外骨骼，其特征在于，所述被动助力单元中的旋转单元包括旋转架、内张紧盘、外张紧盘、若干张紧柱；旋转架通过轴套套设于固定单元上并可相对固定单元转动，内张紧盘、外张紧盘分别固定于旋转架的两侧，张紧柱的两端分别与内张紧盘、外张紧盘垂直固定；支撑杆与所述旋转架固连；所述储能件的一端与固定单元连接，另一端与任一张紧柱连接。2CN112476416A说明书1/4页主被动结合的腰部助力外骨骼技术领域[0001]本发明属于腰部助力技术领域，涉及一种腰部助力外骨骼，尤其涉及一种主被动结合的腰部助力外骨骼。背景技术[0002]生活中我们总是需要弯腰搬东西，如果频繁弯腰搬运或者搬运的物体过重，总会造成腰部疼痛或损伤。尤其是对于需要经常搬东西的建筑工人、物流人员等，腰部疼痛似乎是不可避免的，并且极其容易患腰部劳损等很难治愈的腰部疾病，严重的甚至会卧床不起。[0003]因此，人们急需要能够预防腰部损伤的外骨骼辅助装置。现在已经有一些腰部助力外骨骼，但多采用单一的助力方式，