一种高可靠性的人体辅助承重外骨骼的制作方法

本发明涉及外骨骼领域，具体是一种高可靠性的人体辅助承重外骨骼。

背景技术：

在手臂发生意外受伤例如骨折时，需对手臂进行固定并且需静养三个月左右，在静养结束后，受伤的手臂上的肌肉往往呈现萎缩状态，整个手臂也相对较细，因此如何快速的实现对于手臂的恢复，使其与另一中手臂粗细程度相同，成为关注的重点，目前来说，在进行恢复锻炼时，往往采用单臂弯举哑铃动作，实现单臂恢复，然而其在进行肌肉锻炼时，由于采用的方式不同，以及锻炼的习惯导致两只手臂粗细程度仍然不够均匀，并且单臂持续锻炼容易造成肌肉受伤。

因此，有必要提供一种高可靠性的人体辅助承重外骨骼，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高可靠性的人体辅助承重外骨骼，其包括上臂骨骼板和前臂骨骼板，其中，两组所述上臂骨骼板之间采用骨骼安装组件相连，两组所述前臂骨骼板之间采用另一骨骼安装组件相连，相对应的上臂骨骼板与前臂骨骼板之间转动相连，从而构成手臂辅助外骨骼；

两组所述手臂辅助外骨骼构成一对，且每对所述手臂辅助外骨骼上设置有一个控制器；

所述上臂骨骼板的外侧还铰接有辅助驱动器的一端，且所述辅助驱动器的另一端与前臂骨骼板相铰接，且通过所述辅助驱动器的伸缩能够驱动前臂骨骼板绕着上臂骨骼板进行相应的转动；

所述骨骼安装组件能够固定在手臂上，并将手臂的粗细程度数据传递至控制器中；

所述控制器能够根据两组手臂的粗细对比，改变辅助驱动器的伸缩程度，从而针对较细的手臂进行额外锻炼。

进一步，作为优选，所述骨骼安装组件包括上骨骼夹板、下骨骼夹板以及延伸板，其中，所述上骨骼夹板与下骨骼夹板均为半圆槽，且所述半圆槽的两侧沿着其径向向外延伸构成延伸板，所述延伸板上对称滑动设置有至少一组导向柱，且通过上骨骼夹板与下骨骼夹板沿着导向柱进行滑动，能够实现对手臂的锁紧与解除锁紧。

进一步，作为优选，所述上骨骼夹板与下骨骼夹板的内壁上均贴附有弹性垫。

进一步，作为优选，位于下方的延伸板上均匀布设有多组缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的另一端连接至稳压板上，所述稳压板的另一端与位于上方的延伸板相连，所述稳压板中还设置有压力传感器，所述压力传感器能够将其测得的压力数据反馈至控制器中，并通过控制器的比较，检测出两只手臂的粗细差异。

进一步，作为优选，所述延伸板还伸入开设于上臂骨骼板或者前臂骨骼板上的限位槽中，且位于延伸板一侧的所述导向柱固定于限位槽中，位于延伸板另一侧的导向柱固定于锁紧组件中。

进一步，作为优选，所述驱动锁紧组件包括驱动仓、螺纹杆以及微型电机，其中，所述驱动仓固定连通在限位槽的一侧，所述驱动仓中转动设置有位于导向柱一侧的螺纹杆，所述螺纹杆由固定在驱动仓上的微型电机所驱动转动，所述螺纹杆为双向螺纹，且所述螺纹杆还分别与上下两块延伸板螺纹连接。

进一步，作为优选，所述辅助驱动器包括驱动仓、驱动伸缩杆、铰接杆一以及铰接杆二，其中，所述驱动仓中固定有驱动伸缩杆，所述驱动伸缩杆的输出端采用行程调节组件连接有铰接杆二，所述铰接杆二滑动伸出所述驱动仓且与前臂骨骼板相铰接，所述驱动伸缩杆的另一端设置有固定在驱动仓中的铰接杆一，所述铰接杆一的另一端与上臂骨骼板相铰接。

进一步，作为优选，所述行程调节组件包括底座、微型伸缩杆、弹簧座、延时弹簧以及驱动座，其中，所述驱动座固定于驱动伸缩杆的输出端，所述驱动座的另一端采用多组延时弹簧与凹槽形弹簧座相连接，所述弹簧座的两侧对称固定有滑块二，所述滑块二与微型伸缩杆的一端相连，所述微型伸缩杆的另一端与滑块一相连，所述滑块一对称固定在底座的两侧，所述底座远离弹簧座的一端与铰接杆二固定相连。

进一步，作为优选，所述驱动座的两侧对称固定有滑块三，所述滑块一、滑块二以及滑块三均滑动设置在开设于驱动仓内壁上的导向槽中。

进一步，作为优选，所述驱动伸缩杆以及微型伸缩杆均由控制器所控制。

与现有技术相比，本发明提供了一种高可靠性的人体辅助承重外骨骼，具备以下有益效果：

本发明中，利用骨骼安装组件固定在手臂上，从而利用骨骼安装组件中的压力传感器将其测得的压力数据反馈至控制器中，并通过控制器的比较，检测出两只手臂的粗细差异，而控制器能够根据两组手臂的粗细对比，改变辅助驱动器的伸缩程度，从而针对较细的手臂进行额外锻炼；其中，通过行程调节组件的调节，能够改变前臂骨骼板被驱动转动的时机，提高了锻炼效果，并且在一次弯举过程中，实现对于较细手臂的两个阶段的锻炼，使得手臂粗细程度更加均匀和谐。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中骨骼安装组件的立体结构示意图；

图3为本发明中延伸板与缓冲弹簧的结构示意图；

图4为本发明中驱动锁紧组件的结构示意图；

图5为本发明中辅助驱动器的结构示意图；

图中：1、上臂骨骼板；2、前臂骨骼板；3、辅助驱动器；4、骨骼安装组件；5、驱动锁紧组件；6、限位槽；31、驱动仓；32、驱动伸缩杆；33、铰接杆一；34、铰接杆二；35、导向槽；36、底座；37、滑块一；38、微型伸缩杆；39、弹簧座；310、滑块二；311、延时弹簧；312、驱动座；313、滑块三；41、上骨骼夹板；42、下骨骼夹板；43、延伸板；44、弹性垫；45、缓冲弹簧；46、导向柱；47、稳压板；48、压力传感器；51、驱动仓；52、螺纹杆；53、微型电机。

具体实施方式

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种高可靠性的人体辅助承重外骨骼，其包括上臂骨骼板1和前臂骨骼板2，其中，两组所述上臂骨骼板1之间采用骨骼安装组件4相连，两组所述前臂骨骼板2之间采用另一骨骼安装组件4相连，相对应的上臂骨骼板1与前臂骨骼板2之间转动相连，从而构成手臂辅助外骨骼；

两组所述手臂辅助外骨骼构成一对，且每对所述手臂辅助外骨骼上设置有一个控制器；

所述上臂骨骼板1的外侧还铰接有辅助驱动器3的一端，且所述辅助驱动器3的另一端与前臂骨骼板2相铰接，且通过所述辅助驱动器3的伸缩能够驱动前臂骨骼板2绕着上臂骨骼板1进行相应的转动；

所述骨骼安装组件4能够固定在手臂上，并将手臂的粗细程度数据传递至控制器中；

所述控制器能够根据两组手臂的粗细对比，改变辅助驱动器3的伸缩程度，从而针对较细的手臂进行额外锻炼。

本实施例中，如图2，所述骨骼安装组件4包括上骨骼夹板41、下骨骼夹板42以及延伸板43，其中，所述上骨骼夹板41与下骨骼夹板42均为半圆槽，且所述半圆槽的两侧沿着其径向向外延伸构成延伸板43，所述延伸板43上对称滑动设置有至少一组导向柱46，且通过上骨骼夹板41与下骨骼夹板42沿着导向柱46进行滑动，能够实现对手臂的锁紧与解除锁紧，当然，需要注意的是，在利用骨骼安装组件4对上臂进行锁紧时，由于上臂肌肉较为发达，其在凸起状态时的高度大于其伸展状态时的高度，因此不宜锁的太紧。

作为较佳的实施例，所述上骨骼夹板41与下骨骼夹板42的内壁上均贴附有弹性垫44，提高整体的舒适度。

本实施例中，如图2-3，位于下方的延伸板43上均匀布设有多组缓冲弹簧45，所述缓冲弹簧45的另一端连接至稳压板47上，所述稳压板47的另一端与位于上方的延伸板43相连，所述稳压板47中还设置有压力传感器48，所述压力传感器48能够将其测得的压力数据反馈至控制器中，并通过控制器的比较，检测出两只手臂的粗细差异，也就是说，当手臂较细时，上骨骼夹板与下骨骼夹板之间的距离较近，使得缓冲弹簧5被压缩的程度更大，因此稳压板中的压力传感器所测的压力也会更大。

本实施例中，如图1和图4，所述延伸板43还伸入开设于上臂骨骼板1或者前臂骨骼板2上的限位槽6中，且位于延伸板43一侧的所述导向柱46固定于限位槽6中，位于延伸板43另一侧的导向柱固定于锁紧组件5中。

本实施例中，如图4，所述驱动锁紧组件5包括驱动仓51、螺纹杆52以及微型电机53，其中，所述驱动仓51固定连通在限位槽6的一侧，所述驱动仓51中转动设置有位于导向柱一侧的螺纹杆52，所述螺纹杆52由固定在驱动仓51上的微型电机53所驱动转动，所述螺纹杆52为双向螺纹，且所述螺纹杆52还分别与上下两块延伸板43螺纹连接，并且微型电机53可由控制器控制进行驱动。

本实施例中，如图1和图5，所述辅助驱动器3包括驱动仓31、驱动伸缩杆32、铰接杆一33以及铰接杆二34，其中，所述驱动仓31中固定有驱动伸缩杆32，所述驱动伸缩杆32的输出端采用行程调节组件连接有铰接杆二34，所述铰接杆二34滑动伸出所述驱动仓1且与前臂骨骼板2相铰接，所述驱动伸缩杆32的另一端设置有固定在驱动仓1中的铰接杆一33，所述铰接杆一33的另一端与上臂骨骼板1相铰接。

作为较佳的实施例，所述行程调节组件包括底座36、微型伸缩杆38、弹簧座39、延时弹簧311以及驱动座312，其中，所述驱动座312固定于驱动伸缩杆32的输出端，所述驱动座312的另一端采用多组延时弹簧311与凹槽形弹簧座39相连接，所述弹簧座39的两侧对称固定有滑块二310，所述滑块二310与微型伸缩杆38的一端相连，所述微型伸缩杆38的另一端与滑块一37相连，所述滑块一37对称固定在底座36的两侧，所述底座36远离弹簧座39的一端与铰接杆二34固定相连，需要进一步解释的是，通过行程调节组件的调节，能够改变前臂骨骼板2被驱动转动的时机，提高了锻炼效果，在具体实施时，穿戴好骨骼安装组件4后，压力传感器能够将其测得的压力数据传递至控制器中，控制器分析出两只手臂的粗细差异，以右手臂较细为例，此时，右侧的辅助驱动器3中的微型伸缩杆38进行伸长，伸长后，改变了底座36与弹簧座39之间的距离，在手臂呈伸展状态时，由于底座36与弹簧座39之间的距离增长，而驱动伸缩杆32每次伸缩的距离不变，因此弹簧座39与驱动座312之间的距离则需减小，否则手臂无法完全伸展，此时延时弹簧311被调节压缩，那么当手臂进行弯曲时，左侧的辅助驱动器3正常驱动左手臂进行弯曲，而右侧的辅助驱动器3中的驱动伸缩杆32虽然同步进行收缩，但是其需先将延时弹簧拉伸恢复至其未被调节时的状态，随后再驱动铰接杆二34进行收缩，因此右侧的辅助驱动器3相对于左侧的辅助驱动器3延时驱动，而在锻炼时，左臂与右臂同时弯举哑铃进行锻炼，左臂和右臂同时发力，但是右臂上的辅助驱动器延时驱动，此时右臂则需自主更加发力才能够实现同步锻炼，并且在弯举的最后阶段，由于底座36与弹簧座39之间的距离增长，还需人为的进一步压缩延时弹簧才能够实现最后阶段的弯举，从而在一次弯举过程中，实现对于较细手臂的两个阶段的锻炼。

作为较佳的实施例，所述驱动座312的两侧对称固定有滑块三313，所述滑块一、滑块二以及滑块三均滑动设置在开设于驱动仓31内壁上的导向槽35中。

本实施例中，所述驱动伸缩杆32以及微型伸缩杆38均由控制器所控制。

在具体实施时，利用骨骼安装组件固定在手臂上，从而利用骨骼安装组件中的压力传感器将其测得的压力数据反馈至控制器中，并通过控制器的比较，检测出两只手臂的粗细差异，而控制器能够根据两组手臂的粗细对比，改变辅助驱动器的伸缩程度，从而针对较细的手臂进行额外锻炼；其中，通过行程调节组件的调节，能够改变前臂骨骼板被驱动转动的时机，提高了锻炼效果，并且在一次弯举过程中，实现对于较细手臂的两个阶段的锻炼，使得手臂粗细程度更加均匀和谐。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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