CN105310858B - 智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其包括智能型肩部支撑辅助***、锚定腰带、可充电电源。智能型肩部支撑辅助***为从肩下腋窝提供电机驱动、反馈控制及向上支撑力的装置。该装置包括支撑组件、驱动构件、电源及控制终端。锚定腰带有多个用来装置基座、控制终端及可充电电源的口袋。锚定腰带上的智能型肩部支撑辅助***通过控制终端对驱动结构的控制,来优化调整支撑垫从肩腋下提供的向上支撑力,实现主动顶推支撑,减轻脊椎承受的来自上体的重力。该上体支撑辅助***可随锚定腰带穿戴于衣下、衣上、或夹在衣间,由电池提供所需电能。在享受优化上体支撑的同时,穿着者可如常站、坐、走、卧及慢跑,享受正常生活和工作。
Description
技术领域
本发明涉及人体健康辅助器材领域,特别涉及一种智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助***。
背景技术
人体上半身及头部重量大多是由脊椎骨络结构承担,并通过脊椎骨络结构传递到腿部。人体的脊椎骨络结构包括靠近头部的竖立部分及靠近腰部的弯曲部分。弯曲部分向人体内弯曲,且由于是弯曲状,不利于长期承力。因此,脊椎相关的病痛在成年人中最常见,多发的有腰间盘突出、脊椎弯曲及坐骨神筋疼等。一般来说,这些病痛都极为疼苦,治疗难;且多依赖长期卧床辅以牵引的物理理疗。
为了减少这些脊椎相关的病痛,市场上有很多辅助装置来帮助缓解脊椎的不利受力现状及其变形。目前,市场上的辅助装置归纳起来有以下三类:
第一类为马甲,其通过缠绕捆绑人体的上半身,以达到阻止脊椎在受力状况下过度变形的目的。然而,这种马甲只能被动的捆绑上半身,而不能根据实际情况,提供变化的辅助外力来改善脊椎的受力状况。
第二类为机械支撑装置,其安装在椅子、床等上,通过支撑人体来减少脊椎的承力。然而,这种机械支撑装置无法提供变化精确的辅助外力。
第三类为充气结构,充气膨起后,放置在椅子或床来提供支撑。然而,这种充气结构存在与上述第二类的机械支撑装置一样的问题。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助***,以避免现有辅助装置无法提供变化的辅助外力的问题。所述技术方案如下:
为了解决现有技术的问题,本发明提出如下技术方案:
一种智能型肩部支撑辅助***,其包括在使用时位于人体肩部下方的至少一个支撑组件、驱动所述支撑组件运动的驱动构件及控制终端;所述支撑组件包括传动轴及与所述传动轴连接的支撑垫组合;所述驱动构件连接于所述传动轴,且驱动所述传动轴上下运动;所述控制终端与所述驱动构件连接;所述控制终端控制所述驱动构件驱动所述传动轴上下运动,所述支撑垫组合随着所述传动轴的上下运动而靠近肩部至与肩下腋窝接触或抵顶于肩下腋窝、或远离肩部。
优选地,所述控制终端包括与所述驱动构件连接的控制器,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑组件可选择的处于第一状态、第二状态、第三状态或第四状态;所述支撑组件处于所述第一状态时,所述驱动构件通电启动,所述控制器控制所述驱动构件不向所述支撑垫组合提供动力,且所述支撑垫组合位于远离肩部的最低位置;所述支撑组件处于所述第二状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合朝向肩部运动直至与肩下腋窝保持接触,并跟随肩部上下运动,但不提供支撑力;所述支撑组件处于所述第三状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合按照所述控制终端预设的顶推力顶推支撑肩下腋窝;所述***处于所述第四状态时,所述控制器控制所述驱动构件保持通电启动状态,并停止对支撑垫组合提供驱动力,且所述支撑垫组合位于所述最低位置的上方;所述控制器控制所述支撑组件可分别在所述第一状态与所述第四状态、所述第二状态与所述第三状态、所述第二状态与第四状态之间相互切换,且所述控制器控制所述支撑组件可从所述第一状态切换至所述第二状态,或者从所述第三状态切换至所述第四状态。
优选地,所述控制终端包括设置模块、加力按钮及减力按钮,且所述设置模块、所述加力按钮及减力按钮均与所述控制器连接;所述支撑组件处于所述第三状态时,操作所述加力按钮或所述减力按钮,所述控制器控制所述驱动构件按所述设置模块中预设的力度增加或减少驱动所述支撑垫组合顶推支撑肩下腋窝的力度。
优选地,所述控制终端包括与所述控制器连接的设置模块及比较模块,所述设置模块中预设有所述支撑垫组合顶推肩下腋窝的理想力度值,所述支撑组件还设有用于感测所述支撑垫组合顶推肩下腋窝的实际力度值的负荷传感器,所述负荷传感器连接所述控制器;在所述支撑组件处于所述第三状态时,所述负荷传感器感测到的实际力度值反馈至所述控制器,所述比较模块从所述设置模块中获取对应的理想力度值,并将所述实际力度值与所述理想力度值进行比较;当所述实际力度值与所述理想力度值一致或在设定的误差范围内时,所述控制器控制所述驱动构件保持原有驱动力继续驱动;否则,所述控制器控制所述控制器控制所述驱动构件调整驱动所述支撑垫组合的驱动力度。
优选地,所述控制终端包括设置模块、上移按钮及下移按钮,所述设置模块、所述上移按钮及所述下移按钮均与所述控制器连接;在所述支撑组件处于所述第四状态时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合上移所述设置模块中预设的单位距离或上移至与肩下腋窝接触;操作所述下移按钮,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合下移所述设置模块中预设的单位距离或下移至所述远离肩部的最低位置。
优选地,所述设置模块设置所述下移按钮在所述支撑组件处于所述第一状态时无效,且在所述支撑组件处于所述第一状态时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫组合上移至与肩下腋窝接触。
优选地,所述控制终端包括与所述驱动构件连接的控制器,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑组件可选择的处于无驱动状态、第二状态及第三状态;所述支撑组件处于所述无驱动状态时,所述电源接通,所述控制器控制所述驱动构件通电启动,并不对所述支撑垫组合提供动力;所述支撑组件处于所述第二状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合朝向肩部运动直至与肩下腋窝保持接触,并跟随肩部上下运动,但不提供支撑力;所述支撑组件处于所述第三状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合按照所述控制终端中预设的顶推值顶推支撑肩下腋窝;所述控制器控制所述支撑组件可分别在所述第二状态与所述第三状态之间切换;且所述控制器控制所述支撑组件可从所述无驱动状态切换至所述第二状态,或分别从所述第二状态和所述第三状态切换至所述无驱动状态。
优选地,所述控制终端包括上移按钮及下移按钮,且所述上移按钮及所述下移按钮均连接所述控制器;所述支撑组件处于无驱动状态,且所述支撑垫组合位于远离肩部的最低位置的上方时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫组合上移所述控制终端预设的单位距离或上移直至与肩下腋窝接触而转换成所述第二状态;操作所述下移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫组合下移所述控制终端预设的单位距离。
优选地,所述控制终端包括上移按钮及下移按钮,且所述上移按钮及所述下移按钮均连接所述控制器;所述支撑组件处于无驱动状态,且所述支撑垫组合位于远离肩部的最低位置时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫上移所述控制终端预设的单位距离或上移直至与肩下腋窝接触而转换成所述第二状态;操作所述下移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫下移直至位于远离肩部的最低位置。
优选地,所述传动轴包括螺纹丝杆和套筒,所述套筒的内壁设有内螺纹,所述螺纹丝杆套接于所述套筒内,且与所述套筒之间通过螺纹连接,所述驱动机构包括电机及空心输出轴,所述套筒和所述螺纹丝杆均位于所述空心输出轴内,且所述套筒固定在所述空心输出轴的内壁,所述电机与所述控制器连接。
优选地,所述驱动机构还包括主动轮及与所述主动轮传动连接的从动轮,所述电机包括输出轴,所述主动轮套固于所述输出轴,所述空心输出轴同心固定于所述从动轮。
优选地,所述支撑垫组合包括推杆套管,所述推杆套管套在所述空心输出轴上,且所述推杆套管可沿着所述空心输出轴滑动。
优选地,所述螺纹丝杆设有固定孔,所述支撑垫组合还包括固定轴杆及限制器,所述固定轴杆位于所述推杆套管内,且所述固定轴杆固定于所述固定孔;所述限制器穿过所述推杆套管并固定于所述固定轴杆。
优选地,所述主动轮和所述从动轮均带齿,所述支撑组件还包括用于探测所述从动轮上逼近和离去的轮齿的霍尔传感器,且所述霍尔传感器连接于所述控制终端。
优选地,所述传动轴包括螺纹丝杆及套筒,所述套筒的内壁设有内螺纹,所述螺纹丝杆套接于所述套筒内,且与所述套筒之间通过螺纹连接;所述驱动机构包括电机、主动轮、从动轮、皮带及空心输出轴,所述电机包括输出轴,所述主动轮固定于所述电机输出轴,所述电机与所述控制器连接,所述从动轮同轴固定于所述空心输出轴一端,所述皮带传动于所述主动轮与所述从动轮,所述套筒同轴固定于所述空心输出轴另一端,所述套筒将空心输出轴的转动转换成所述螺纹丝杆的直线运动。
优选地,所述支撑组件还包括基座及枢转安装于所述基座的安装支架,所述传动轴及所述驱动机构均安装于所述安装支架,并随所述安装支架一起相对于所述基座转动。
优选地,所述支撑组件还包括安装于所述安装支架上的回位传感器,所述回位传感器用于感测所述支撑组件是否回位至最低位置;所述回位传感器连接于所述控制终端,用于将所述支撑组件回位至最低位置的信号反馈至所述控制终端。
一种智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其包括至少一个所述智能型肩部支撑辅助***、穿戴于人体腰部的锚定腰带及充电电池;所述支撑组件安装于所述锚定腰带;所述驱动构件及所述控制终端连接所述充电电池。
优选地,所述锚定腰带上设有若干口袋,所述控制终端、所述充电电池及所述支撑组件均安装于所述口袋。
优选地,所述锚定腰带是环形带;或者是两端处设有魔术贴、粘贴扣、粘胶扣及皮带扣中任一种的长形条状带。
优选地,所述锚定腰带由天然材料、混合材料或合成的材料制成。
本发明的有益效果如下:
本发明的一种智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助***,通过所述锚定腰带可穿戴于人体上,实现了穿戴式的功能,避免了不能穿戴导致的限制行动不便的问题。根据不同情况,控制终端控制驱动件驱动支撑组件按控制器中预设的程序在第一状态、第二状态、第三状态及第四状态中切换,使得使用者可根据需要,通过控制终端调整支撑组件至需要的状态。且通过控制终端中对驱动构件的预设控制,来调整支撑垫组合对肩部及上体的支撑力,实现主动顶推支撑,从而减轻脊椎承受的压力。此外,控制终端对实际顶推力度的监测及与理想顶推力度的对比分析,保证了实际顶推力度的精确性。
附图说明
图1是本发明智能型肩部支撑辅助***的部分结构示意图;
图2是图1去掉保护盖的结构示意图;
图3是图2去掉推杆套管的结构示意图;
图4是图1的剖视示意图;
图5是本发明智能型肩部支撑辅助***中控制终端的结构示意图;
图6是图5的另外一个视角方向的结构示意图;
图7是图5中的结构模块图;
图8是本发明智能型可穿戴式上体支撑辅助***的结构示意图;
图9是图8的使用状态图。
具体实施方式
通过上述描述可知,现有市场上改善人体脊柱受力状况的辅助装置无法提供变化精确的辅助外力,有的甚至会限制使用者的行动。为了解决上述问题,Frank XiaoqingZhang(中文名:弗兰克·小青·张)发明了一种智能型肩部支撑辅助***,其可以穿在人体上做穿戴式应用,也可以安装在地面、桌椅上、床上、车上等处作为非穿戴式应用。FrankXiaoqing Zhang基于上述智能型肩部支撑辅助***,还发明了一种智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其可以穿在使用者的衣内,衣上,或夹于衣服之间。上述智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助***均利用控制终端根据监测的实际情况,控制支撑构件从肩腋下提供精确的朝上的辅助推力,且该辅助推力根据操作可调整大小。为使本发明智能型肩部及智能型可穿戴式上体支撑辅助***的目的、技术方案和优点解释得更加清楚,下面将结合附图作进一步地描述。
首先需要说明的是,下文的滚珠丝杠为由丝杠、丝杆螺母(可以是下文中的螺母113,也可泛指带有内螺纹的套筒)、钢球、预压片、反向器及防尘器一起形成的总成。导螺杆结构为由螺纹丝杆及对应的丝杆螺母(丝杆螺母为螺母,也可泛指带有内螺纹的套筒)一起形成的总成。在本发明及其实现例中,滚珠丝杠及导螺杆因外观相似且传动功能相同仅传动效率有别而可互换。齿条齿轮为主动齿轮及与主动齿轮啮合的齿条形成的总成。
请结合参照图1至图4,本发明实施例提供了一种肩部支撑辅助***,其包括在使用时位于人体肩部下方的至少一个支撑组件1、驱动支撑组件1运动的对应驱动构件3及控制终端5(见图5)。在本实施例中,本发明的肩部支撑辅助***包括两个支撑组件1,分置于人体的左右肩下。支撑组件1包括传动轴11及与传动轴11连接的支撑垫组合13。驱动构件3连接于传动轴11。控制终端5与驱动构件3连接,用于控制驱动构件3按照设定的程序驱动支撑组件1。控制终端5用于接收用户输入或选择的命令,且控制终端5根据用户的命令来控制驱动构件3运动。驱动构件3带动传动轴11上下运动,支撑垫组合13随着传动轴11上下运动远离肩部或靠近肩部至与肩下腋窝接触或抵顶于肩下腋窝。通过支撑垫组合13对肩下腋窝的支撑,减轻脊椎所承受的压力。并且,通过控制终端5的控制,可以根据实际需要,调整支撑垫组合13对肩下腋窝的支撑力度,优化了肩下腋窝的支撑力度,提高使用者的舒适度。
本发明的一种肩部支撑辅助***在使用时需要用到电源4,以为驱动构件3及控制终端5提供电源。本实施例中,上述电源4为两块充电电池。但需要说明的是,在其它实施方式中,上述电源4可以是一块或多块充电电池,也可以是电容器模组或是通过插接头连接的家庭或工作场所供电电源。
请结合参照图4,传动轴11包括螺纹丝杆111及外套于螺纹丝杆111上的丝杆螺母113。丝杆螺母113的外周面固定于驱动构件3。支撑垫组合13连接于螺纹丝杆111朝向肩部的第一端。螺纹丝杆111与丝杆螺母113一起形成了导螺杆结构;显然地,导螺杆结构在其它实施方式中,也可以用滚珠丝杠结构替代。当丝杆螺母113与驱动构件3一起旋转运动时,螺纹丝杆111可以沿着丝杆螺母113的螺纹孔上下移动,从而带动支撑垫组合13远离、靠近或者顶抵于肩下腋窝。需要说明的是,丝杆螺母113也可以是一个内壁设有内螺纹的套筒;这样,螺纹丝杆111套接于所述套筒内,且与所述套筒之间通过螺纹连接而形成导螺杆结构。
本实施例中,螺纹丝杆111朝向肩部的第一端设有一个固定孔(未标号),丝杆螺母113可转动地套装于螺纹丝杆111的第一端。螺纹丝杆111的第二端为自由端。
请结合参照图1、图3、图4,支撑垫组合13包括推杆套管131及固定于推杆套管131顶端的支撑垫133。传动轴11容置在推杆套管131内。螺纹丝杆111的第一端固定于支撑垫133。具体地,本实施例中,请结合参照图2、图3和图4,为了避免支撑垫133相对于螺纹丝杆111强力旋转对人体腋下的伤害,支撑垫组合13还包括固定轴杆136及限制器137。固定轴杆136容置在推杆套管131内,且固定轴杆136的第一端可自由旋转地与支撑垫133连接。固定轴杆136的第二端固定于螺纹丝杆111的固定孔。推杆套管131于接近支撑垫133的上部侧面设有一个通孔(未标号)。限制器137穿过通孔后固定于固定轴杆136。限制器137是类似于螺纹紧固限位的插销装置,比如:固定销、插销等。限制器137是限制支撑垫133相对固定轴杆136自由旋转的唯一机构。限制器137由剪切特性已知的材料做成,当施加在支撑垫133上的扭矩超出预设的安全极限时,限制器137会断裂。此时支撑垫133能相对固定轴杆136的第一端自由旋转。
请结合参照图1、图2和图4,本实施例中,驱动构件3包括电机31、主动轮33及从动轮34。电机31包括输出轴311;且电机31与控制终端5连接,并在控制终端5的指令下运转。主动轮33固定于电机31的输出轴311。从动轮34与主动轮33配合传动,且从动轮34同轴固定连接有一个空心输出轴341,且空心输出轴341的轴线与螺纹丝杆111的轴线重合。推杆套管131套在空心输出轴341上,且可沿着空心输出轴341的外周面上下滑动。丝杆螺母113的外周面固定于空心输出轴341远离从动轮34的内壁面;且螺纹丝杆111的第二端伸入、容置在空心输出轴341内。
具体地,本实施例中,驱动构件3还包括皮带35,皮带35用于传动主动轮33和从动轮34。且皮带35为带齿皮带,且主动轮33为带齿皮带轮,从动轮34也为带齿皮带轮。当控制终端5发出指令,指示电机31工作且正向转动时,电机31带动输出轴311转动。主动轮33随输出轴311联动,从而带动从动轮34转动。空心输出轴341随从动轮34一起转动。此时,丝杆螺母113也跟着空心输出轴341转动,从而带动螺纹丝杆111和支撑垫133向靠近肩膀的方向上行。当控制终端5发出指令,指示电机31工作且反向转动时,电机31带动输出轴311反向转动。主动轮33随输出轴311联动,从而带动从动轮34反向转动。空心输出轴341随从动轮34一起反向转动。此时,丝杆螺母113也跟着空心输出轴341反向转动,从而带动螺纹丝杆111和支撑垫133向远离肩膀的方向下行。
本实施例中设置皮带35、主动轮33和从动轮34的目的在于减小电机31传到空心输出轴341的转速,并增加它的扭矩。因此,如电机输出扭矩足够大,上述驱动构件3也无需设置主动轮33、从动轮34及皮带35,直接将电机31的输出轴311固定连接到传动轴11,也可以达到本发明驱动构件3的作用。
需要说明的是,在其它实施方式中,上述螺纹丝杆111同轴固连于从动轮34;丝杆螺母113同轴固定于推杆套管131靠近支撑垫133的上端内壁。且丝杆螺母113仍与螺纹丝杆111配合形成导螺杆。此时,螺纹丝杆111随从动轮34转动时,丝杆螺母113带动推杆套管131及支撑垫133上下移动。
需要说明的是,在其它实施方式中,主动轮33和从动轮34之间也可以无需皮带35传动,而是将上述主动轮33和从动轮34设置为齿轮,通过一级或多级齿轮传动达到降低转速、增加扭矩的作用。并且,通过伞齿轮的应用,输出轴311的轴线与螺纹丝杆111的轴线可以是不平行的,使电机31及下述的安装支架17的布置更灵活。
需要说明的是,在其它实施方式中,无需设置丝杆螺母113及空心输出轴341。电机31的输出轴311也可以是横向设置,即是输出轴311的轴线与螺纹丝杆111的轴线垂直。主动轮33固定于输出轴311,且主动轮33和从动轮34均为齿轮。上述螺纹丝杆111用齿条代替,所述齿条与从动轮34啮合,使从动轮34与螺纹丝杆111之间形成齿轮齿条的传动,从而将齿轮传动及齿轮齿条的传动结构代替了皮带轮及或滚珠丝杠的传动结构。且更进一步地,当无需改变电机31的原始速度和扭矩时,甚至不用设置从动轮34,而是直接将主动轮33设置为与前述齿条啮合的齿轮。
需要说明的是,在其它实施方式中,驱动构件3包括气缸或液压油缸及对应的活塞,传动轴11为光轴,固定于活塞。这样,通过活塞的运动而带动传动轴11的上下运动,从而带动支撑垫133随着传动轴11远离肩部或靠近肩部至与肩下腋窝接触/抵顶。在其它实施方式中,驱动构件3也可以为电机,从而采用直线电机直接驱动。此时,传动轴11为光轴,固定于直线电机输出轴或作为其延伸。直线电机与控制终端5连接,并在控制终端5的指令下运动。
需要说明的是,本实施例中采用了滚珠丝杠或导螺杆来实现转动到直线运动的转换。在其它实施方式中,可以采用无螺纹丝杠,滚动环驱动器、艾克姆丝杆(行业简称acme丝杆)、或齿条齿轮机构来代替滚珠丝杠及导螺杆实现类似的功能。
为了得到支撑垫133对肩下腋窝实际支撑力的大小,本实施例中,驱动构件3还包括负荷传感器36。负荷传感器36安装在空心输出轴341远离支撑垫133的下端面,且负荷传感器36连接于控制终端5。支撑垫133对肩下腋窝实际支撑力的反作用力挤压负荷传感器36,从而负荷传感器36根据挤压力测得支撑垫133对肩下腋窝的实际支撑力大小,并反馈至控制终端5。控制终端5收到负荷传感器36反馈的实际支撑力大小,与设定值进行对比后,及时调整支撑垫133对肩下腋窝的支撑力大小。本实施例中,负荷传感器36为测力计。
请结合参照图4,本实施例中,驱动构件3还包括与控制终端5连接的霍尔传感器37,其用来探测从动轮34逼近和离去的轮齿。通过控制终端5来累积霍尔传感器37的计数,从而可以计算出支撑垫133距离最低位置的距离。如:已知从动轮34上的齿数,螺纹丝杆111的螺距,支撑垫133距离最低位置的距离=(霍尔传感器37累积的齿数计数÷从动轮34的齿数)×螺纹丝杆111的螺距。
请结合参照图1,支撑组件1还包括基座15及安装支架17。基座15可安装于人体上、衣服、口袋或其它锚定支撑,如地面、桌椅上、床上、车上等。安装支架17通过一枢轴171枢转地安装于基座15,安装支架17可相对于基座15转动,即是前后摆动。传动轴11、支撑垫组合13及驱动构件3均安装于安装支架17,从而和安装支架17一起相对于基座15转动。安装支架17也可以是铰接于基座15。霍尔传感器37安装于安装支架17,且正对从动轮34的齿。需要说明的是,在其它实施方案中,霍尔传感器37可用其它接近传感器(proximity sensors)代替,比如磁电传感器(magnetic pickup)、光电传感器。编码器(encoder)也可用来感测该转轴的转角及累积的转数而代替霍尔传感器37,但安装位置有不同要求。
支撑组件1还包括安装于安装支架17上的回位传感器19,且回位传感器19正对推杆套管131下端缘下行最低点,当本发明的肩部支撑辅助***处于启始状态,即是下面描述的第一状态时,推杆套管131远离支撑垫133的下端缘(此时,推杆套管131的下端缘处于远离肩下腋窝的最低点)。回位传感器19连接于控制终端5。当推杆套管131的下端缘经过时,回位传感器19产生信号,并反馈给控制终端5。此时,控制终端5以此确定支撑垫133回落至最低位置,即是本发明的肩部支撑辅助***复位至启始状态。需要说明的是,回位传感器19可用多种接近传感器(proximity sensors)实现,比如光电传感器及霍尔传感器等。
本发明的肩部支撑辅助***还包括安装于基座15,且靠近枢轴171处的旋转位置传感器6。旋转位置传感器6连接于控制终端5,且用于侦测传动轴11相对于基座15的摇摆转角。只有当摇摆转角在控制终端5中预设值以内时,控制终端5才会容许驱动构件3向传动轴11提供动力,从而带动支撑垫组合13运动至抵顶于肩下腋窝,为肩部提供支撑力。
请结合参照图5和图6,本发明实施例中的肩部支撑辅助***的控制终端5为专用控制计算机及其驱动电路附件,也可以是手机,平板或者是集成控制器。且控制终端5和上述电机31、负荷传感器36、回位传感器19及霍尔传感器37均通过有线或无线连接。请结合参照图5和图6,控制终端5包括按钮选择端面51及触摸显示屏53。按钮选择端面51设置有电源开关按钮511及若干用于控制电机31进行不同运动的按钮。本实施例中,用于控制电机31进行不同运动的按钮包括切断按钮512、切换按钮513、上移按钮514、下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517。触摸显示屏53用于显示电机31或支撑垫组合13的工作状况。触摸显示屏53上也会有一些虚拟按钮及指令输入界面,以供使用者由触摸屏输入指令。通过切断按钮512、切换按钮513、上移按钮514、下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517来输入命令。控制终端5根据这些输入命令,按照控制终端5中预设的程序控制驱动构件3驱动支撑组件1运动,使得支撑组件1在控制终端5的预设程序中按照设定的方式运动。需要说明的是,在其它实施方式,按钮选择端面51和触摸显示屏53可以合并成一个人机交互界面,并在人机交互界面上通过触摸虚拟按钮输入指令。
请结合参照图7,控制终端5还包括控制器50及均与控制器50连接的数据采集模块54、数据输入接口55、设置模块56、比较模块57、电机控制模块58和显示模块59。数据采集模块54与上述负荷传感器36、回位传感器19及霍尔传感器37均连接,且用于接收上述负荷传感器36、回位传感器19及霍尔传感器37反馈的数值。上述的数据输入接口55与上述切断按钮512、切换按钮513、上移按钮514、下移按钮515、加力按钮516、减力按钮517及LED显示屏53均连接,用于接收上述各种按钮输入及触摸屏输入的指令。控制器50的程序预设了支撑组件1的各状态及配合切断按钮512、切换按钮513、上移按钮514、下移按钮515、加力按钮516、减力按钮517、设置模块56及比较模块57需要达到的目的及效果。通过切断按钮512、切换按钮513、上移按钮514、下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517,可以出发控制器50,使得控制器50按设置模块56中预设的程序控制驱动件3驱动支撑垫组合13做相应的运动。
设置模块56用于设置本发明的肩部支撑辅助***中的各种设定或理想值,比如:不同情况下,支撑垫133对肩下腋窝的理想推力;支撑垫133对肩下腋窝的最大推力值;支撑垫133的运行范围值;传动轴11相对于的基座15的允许摇摆转角等。此外,设置模块56还用于设置每按一次加力按钮516或减力按钮517,对应增加或减少的推力值。电机控制模块58连控制器50及电机31,控制器50控制电机控制模块58根据设置模块56和比较模块57的信号指令,控制电机31运作。显示模块59连接触摸显示屏53,从而将控制器50中预设的本发明实施例中的肩部支撑辅助***的使用状态显示出来。需要说明的是,在其他实施方式中,可以无需设置电机控制模块58,而是使电机31直接连接控制器50,由控制器50控制其做相应的运动。
本发明实施例中的肩部支撑辅助***在使用的过程中,在上述控制器50的控制及电机31的驱动下,本发明的肩部支撑辅助***可选择地处于第一状态、第二状态、第三状态及第四状态,分别如下:
处于第一状态时,即是本发明的肩部支撑辅助***接通电源4而处于原启始状态。此时,电源4接通,驱动构件3接通电源4,但不动,即是控制器50控制驱动构件3启动但不主动给支撑垫组合13提供驱动动力。且此时,支撑垫组合13在其远离肩部的最低位置,也就是说推杆套管131的下端缘处于远离肩下腋窝的最低点。
处于第二状态时,控制器50控制驱动构件3驱动支撑垫组合13朝向肩部运动直至与肩下腋窝接触,但不提供支撑力,并跟随肩部上下运动。
处于第三状态时,控制器50控制驱动构件3驱动支撑垫组合13按照控制终端5中预设的顶推值顶推支撑肩下腋窝。
处于第四状态时,控制器50控制驱动构件3停止给支撑垫组合13提供动力,且支撑垫组合13不在其远离肩部的最低位置(即是:支撑垫组合13在远离肩部的最低位置的上方)。此时,支撑垫组合13可能在自身重力的作用下回落运动。
需要说明的是,本发明的肩部支撑辅助***在使用的过程中,上述的第一状态、第二状态、第三状态及第四状态并非是依次自动实现的。而是通过控制终端5选择或输入指令,使得控制器50控制本发明的肩部支撑辅助***可选择地实现上述的第一状态、第二状态、第三状态及第四状态。并且,在控制器50的控制下,本发明的肩部支撑辅助***可以分别在第一状态与第四状态、第二状态与第三状态、第二状态与第四状态之间相互切换;且本发明的肩部支撑辅助***还可以从第一状态切换至第二状态,从第三状态切换至第四状态。具体操作过程如下:
当本发明的肩部支撑辅助***的扳动电源开关按钮511到“ON”位置时,驱动构件4接通电源4而处于启始状态,也即是本发明的肩部支撑辅助***处于第一状态。此时,推杆套管131的下端缘处于最低点。具体地,扳动电源开关按钮511到“ON”位置,数据输入接口55接收开机命令,并将该开机命令发送至控制器50。控制器50接到该开机命令后触发电机控制模块58发出指令使得电机31导通,电机31启动但不主动给支撑垫组合13提供动力,支撑垫组合13处于最低位置。当本发明的肩部支撑辅助***处于第一状态时,下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517均无效;即是:当按下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517中的任一个,数据输入接口55接收该信号,并将该信号通过控制器50发送至设置模块56。设置模块56接收该信号后,经过分析处理,判断为无效信号,从而发送给显示模块59。显示模块59收到该失效信号后,在触摸显示屏53上显示错误操作、无效操作等提示性的语言;在其它实施方式,甚至还伴随有报警声,以提示用户出现了错误的操作。
当本发明的肩部支撑辅助***处于上述第一状态时,按下切断按钮512,本发明的肩部支撑辅助***进入第四状态。具体地,按下切断按钮512,数据输入接口55接收命令,并将该命令发送至控制器50。控制器50接到该命令后控制电机控制模块58发出指令,使得电机31保持通电启动状态,但停止对支撑垫组合13提供驱动力且本发明的肩部支撑辅助***处于上述第一状态时,按下上移按钮514,可使得支撑垫133按照设定的上移一个单位距离。如果是一直按着上移按钮514,支撑垫133可迅速上移直至与肩下腋窝接触,本发明的肩部支撑辅助***转换成第二状体。具体地,按下上移按钮514,数据输入接口55接收命令,并将该命令发送至控制器50。控制器50收到命令后控制电机控制模块58。电机控制模块58接到命令后,结合设置模块56中设定控制程序,发出指令使得电机31按照设定的程序控制支撑垫133移动。
当本发明的肩部支撑辅助***处于第一或第四状态时,按下切换按钮513,当本发明的肩部支撑辅助***进入第二状态。具体地,按下切换按钮513,数据输入接口55接收工作命令,并将该工作命令发送至控制器50。控制器50接到该工作命令后控制电机控制模块58发出指令,使得电机31开始工作。这样,电机31的驱动力依次通过主动轮33、从动轮34及空心输出轴341后,带动丝杆螺母113随空心输出轴341转动。此时,由于丝杠原理,螺纹丝杆111向上运动,从而带动支撑垫133运动至与肩下腋窝接触但不产生支撑力,只是跟随肩膀的上下运动。
当本发明的肩部支撑辅助***处于第二状态时,再次按下切换按钮513,当本发明的肩部支撑辅助******进入第三状态。具体地,再次按下切换按钮513,数据输入接口55接收切换命令,并将该切换命令发送至控制器50。控制器50接到该工作命令后控制电机控制模块58发出指令使得电机31继续工作。这样,螺纹丝杆111继续向上运动,从而带动支撑垫133运动至支撑推顶于肩下腋窝。且支撑垫133按照控制终端5的设置模块56中设定的力度抵顶于肩下腋窝,对肩下腋窝提供设定的支撑力。
当本发明的肩部支撑辅助***处于上述第三状态时,按下切换按钮513,控制器50即控制本发明的肩部支撑辅助***切换进入第二状态。当本发明的肩部支撑辅助***处于第二状态的具体过程参照上文描述,此处不再赘述。也就是说,本发明的肩部支撑辅助***处于第二状态或第三状态时,按下切换按钮513,控制器50即控制本发明的肩部支撑辅助***在第三状态和第二状态之间切换。
当本发明的肩部支撑辅助***处于上述第三状态时,负荷传感器36感测到的支撑垫133的实际支撑力反馈至数据采集模块54。数据采集模块54将该实际支撑力输送至控制器50。比较模块57将控制器50接收的实际支撑力与来自设置模块56中的理想支撑力比较,以判断实际支撑力与理想支撑力是否一致或在合理的误差范围内。比较模块57判断的结果如果是,则通过控制器50发送信号给电机控制模块58,控制电机31保持现状;否则,比较模块57将通过控制器50发出调整信号给电机控制模块58,电机控制模块58接收到该调整信号后控制电机31改变驱动状况,从而保证支撑垫133的实际支撑力与理想力一致或在合理的误差范围内。需要说明的是,设置模块56中预先设置好了支撑垫133的理想支撑力的最大值,***在第三状态的过程中,支撑垫133的实际支撑力必须在该预先设置的最大理想支撑力范围内。
当本发明的肩部支撑辅助***处于上述第三状态时,按下加力按钮516或减力按钮517,使支撑垫133按照设定的支撑力增加或减少对肩下腋窝提供的支撑力。具体地,按下加力按钮516或减力按钮517,数据输入接口55接收加力或减力命令,并将该加力或减力命令发送至控制器50。控制器50接到该加力或减力命令后结合设置模块56中设定的每次增加或减少的力度,控制电机控制模块58发出指令使得电机31按照设定增加或减少的力度控制支撑垫133,从而调整支撑垫133对肩下腋窝提供的支撑力。
需要说明的是,在本实施例中,为了支撑安全,当本发明的肩部支撑辅助***通过切换按钮513切换至进入第三状态之前,还要判断螺纹丝杆111相对于基座15的摇摆转角是否在允许的范围内。具体地,旋转位置传感器6先感测出螺纹丝杆111相对于基座15的摇摆转角,并将该感测的摇摆转角反馈至数据采集模块54。数据采集模块54将该摇摆转角输送至控制器50。比较模块57将控制器50中接收的摇摆转角与来自设置模块56中的允许摇摆转角比较。当摇摆转角在允许摇摆转角的范围内时,则允许本发明的肩部支撑辅助***进入第三状态,允许电机31驱动支撑垫133抵顶于肩下腋窝,对肩下腋窝提供设定的支撑力;否则,不允许本发明的肩部支撑辅助***进入第三状态而对肩下腋窝提供支持,而是继续保持在第二状态,保持接触,但不提供推力。
当本发明的肩部支撑辅助***处于上述第四状态时,加力按钮516及减力按钮517均无效。且本发明的肩部支撑辅助***处于第四状态时,按下上移按钮514或下移按钮515,可使得支撑垫133按照设定的上移或下移一个单位距离。如果是一直按着上移按钮514或下移按钮515,支撑垫133可迅速上移直至与肩下腋窝接触而转换成第二状态;或下移至最低点而转换成第一状态。具体地,按下上移按钮514或下移按钮515,数据输入接口55接收命令,并将该命令发送至控制器50。控制器50接收命令后结合设置模块56中设定控制程序,控制电机控制模块58发出指令使得电机31按照设定的程序控制支撑垫133移动。
当本发明的肩部支撑辅助***处于上述第二状态或第三状态时,按下切断按钮512,本发明的肩部支撑辅助***进入第四状态。具体地,按下切断按钮512,数据输入接口55接收命令,并将该命令发送至电机控制模块58。电机控制模块58接到该命令后,发出指令使得电机31保持通电启动状态,但停止对支撑垫组合13提供驱动力。此时,如推杆套管131的下端缘不在最低点。传动轴11及支撑垫组合13的部件可能在重力作用下回落。
需要说明的是,上述第一状态和第四状态因为电机31的工作状态相同,均是保持通电启动状态,但不对支撑垫组合13提供驱动力。因此,在其它实施方式中,第一状态和第四状态可以合并为一个状态,我们定义为无驱动状态。这样,本发明的肩部支撑辅助***可选择地处于无驱动状态、第二状态及第三状态。因此,基于述描述,可以很容易得到:在控制器50控制及驱动构件3的驱动下,本发明的肩部支撑辅助***的无驱动状态可以切换至第二状态、第二状态与述第三状态可相互切换、第二状态和第三状态均可切换至无驱动状态。其切换过程同上述描述,在此不再赘述。
当本发明的肩部支撑辅助***处于无驱动状态,且推杆套管131的下端缘处于远离肩下腋窝的最低点时,下移按钮515、加力按钮516及减力按钮517均无效;按下上移按钮514,控制器50控制支撑垫133上移一个设置模块56中预设的单位距离。如果是一直按着上移按钮514,控制器50控制支撑垫133迅速上移直至与肩下腋窝接触,且本发明的肩部支撑辅助***转换成上述第二状态。
当本发明的肩部支撑辅助***处于无驱动状态,且推杆套管131的下端缘不是处于远离肩下腋窝的最低点时,加力按钮516及减力按钮517均无效。按下上移按钮514或下移按钮515,控制器50控制支撑垫133上移或下移一个设置模块56中预设的单位距离。如果是一直按着上移按钮514或下移按钮515,控制器50控制支撑垫133迅速上移直至与肩下腋窝接触而转换成上述第二状态;如果是一直按着下移按钮515,控制器50控制支撑垫133迅速下移至推杆套管131的下端缘处于最低点。通过控制终端5的控制器50控制驱动机构3来控制支撑组件1,且按照不同的情况,控制器50可控制本发明的肩部支撑辅助***在第一状态、第二状态、第三状态及第四状态中切换,使得使用者可根据需要调整需要的状态。通过控制器50对驱动结构3的控制,来调整支撑垫组合13对肩部的支撑力,实现主动顶推支撑。此外,控制器50对实际顶推支撑的监测及与理想顶推支撑的对比分析,保证了实际顶推支撑的精确性。
需要说明的是,市场上现有的辅助装置在使用时,放置在椅子或床来提供支撑,且使用者也不能离开机械支撑装置,只能一直坐在或躺在椅子/床上,限制了使用者的行动。为了便于使用者活动,避免限制其***,上述本发明的智能型肩部支撑辅助***的基座15可安装于人体上、衣服、口袋穿在人体上,从而使得本发明的智能型肩部支撑辅助***穿在人体上做穿戴式应用。本发明实施例还提供了一种智能化可穿戴式上体支撑辅助***,不但提供变化的辅助外力,还是一种穿戴式的不影响使用者的日常活动。具体地,请见下文描述。
请结合参照图8和图9,本发明实施例还提供了智能化可穿戴式上体支撑辅助***,其包括上述肩部支撑辅助***、锚定腰带9及可充电电池4。也就是说,本发明实施例还提供了智能化可穿戴式上体支撑辅助***使用的电源为便携式电源,本实施例中为可充电电池4。
锚定腰带9用于穿戴在人体的腰部。锚定腰带9为一条长形条状带,其两端处分别设有魔术贴、粘贴扣或粘胶扣。当锚定腰带9穿在腰部时,通过两端处的魔术贴、粘贴扣或粘胶扣。可将锚定腰带9捆绑固定在腰部。需要说明的是,锚定腰带9两端处的魔术贴、粘贴扣或粘胶扣可以用皮带扣代替。且具体的,皮带扣可以是金属的、塑料的、有扣眼的、没有扣眼的等等,只要满足可以捆绑固定在腰部即可。在其它实施方式中,锚定腰带9也可以是有弹性的、环形带。这样,锚定腰带9通过弹性变形,而套固在腰部。
锚定腰带9为天然材料,比如棉、动物皮革;或者混合材料,比如,钢丝增强的棉织物、碳纤维增强棉织物;或者合成的材料,比如尼仑、聚氨脂等制成。
锚定腰带9上设有若干个口袋91,用于放置支撑组件1的基座15、充电电池4及控制终端5。需要说明的是,在其它实施方式中,除基座15外、充电电池4及控制终端5也可以不安装于锚定腰带9上。代替的方案可以是背包或挂包。需要说明的是,本文中,锚定腰带9上的口袋91是指上部有开口且能限制袋中物体朝下及朝侧面运动的简单结构的泛称。如袋中物体采用边侧固定,则此口袋可为底部有开口、或无底结构。
使用时,本发明的上体支撑辅助***的锚定腰带9可以穿戴在人体腰部,具体地,可以位于衣内,衣上,或夹于衣服之间,避免了不能穿戴导致的限制行动不便的问题。上述肩部支撑辅助***的支撑组件1的基座15、充电电池4及控制终端5分别装置于口袋91,从而将肩部支撑辅助***和锚定腰带9一起穿戴于人体。再通过控制终端5对驱动结构3的控制,来调整支撑垫组合13对肩下腋窝的支撑力,实现主动顶推支撑,从而减轻脊椎承受的压力。此外,控制终端5对实际顶推支撑力的监测及与理想顶推支撑力的对比分析,保证了实际顶推支撑力的精确性。
如图8和图9所示,本发明实施例中的智能化可穿戴式上体支撑辅助***包括两个上述智能化肩部支撑辅助***及两个充电电池4。需要说明的是,在其它实施方式中,根据需要,可包括一个或多个上述智能化肩部支撑辅助***;可包括一个或多个充电电池4。
本发明实施例中的智能化可穿戴式上体支撑辅助***包括上述肩部支撑辅助***,因而当然具有上述肩部支撑辅助***的全部有益效果。当肩部支撑辅助***处于第二状态时,支持垫组合主动对肩下腋窝的支撑,实现主动顶推支撑,从而减轻脊椎承受的压力。并且,通过控制终端5的控制、对实际顶推力度的监测及与理想顶推力度的对比分析,保证了实际顶推力度的精确性,且可以根据实际需要,调整支撑垫组合13对肩下腋窝的支撑力度,优化了肩下腋窝的支撑力度,提高使用者的舒适度。此外,通过锚定腰带9可以穿戴在人体上,避免了不能穿戴导致的限制行动不便的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (21)
1.一种智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,其包括在使用时位于人体肩部下方的至少一个支撑组件、驱动所述支撑组件运动的驱动构件及控制终端;
所述支撑组件包括传动轴及与所述传动轴固定的支撑垫组合;
所述驱动构件连接于所述传动轴,且驱动所述传动轴上下运动;
所述控制终端与所述驱动构件连接;
所述控制终端控制所述驱动构件驱动所述传动轴上下运动,所述支撑垫组合随着所述传动轴的上下运动而靠近肩部至与肩下腋窝接触或抵顶于肩下腋窝、或远离肩部。
2.根据权利要求1所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括与所述驱动构件连接的控制器,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑组件可选择的处于第一状态、第二状态、第三状态或第四状态;
所述支撑组件处于所述第一状态时,所述驱动构件通电启动,所述控制器控制所述驱动构件不向所述支撑垫组合提供动力,且所述支撑垫组合位于远离肩部的最低位置;
所述支撑组件处于所述第二状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合朝向肩部运动直至与肩下腋窝保持接触,并跟随肩部上下运动,但不提供支撑力;
所述支撑组件处于所述第三状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合按照所述控制终端预设的顶推力顶推支撑肩下腋窝;
所述***处于所述第四状态时,所述控制器控制所述驱动构件保持通电启动状态,并停止对支撑垫组合提供驱动力,且所述支撑垫组合位于所述最低位置的上方;
所述控制器用于控制所述支撑组件分别在所述第一状态与所述第四状态、所述第二状态与所述第三状态、所述第二状态与第四状态之间相互切换,所述控制器还用于控制所述支撑组件从所述第一状态切换至所述第二状态,或者从所述第三状态切换至所述第四状态。
3.根据权利要求2所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括设置模块、加力按钮及减力按钮,且所述设置模块、所述加力按钮及减力按钮均与所述控制器连接;所述支撑组件处于所述第三状态时,操作所述加力按钮或所述减力按钮,所述控制器控制所述驱动构件按所述设置模块中预设的力度增加或减少驱动所述支撑垫组合顶推支撑肩下腋窝的力度。
4.根据权利要求2所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括与所述控制器连接的设置模块及比较模块,所述设置模块中预设有所述支撑垫组合顶推肩下腋窝的理想力度值,所述支撑组件还设有用于感测所述支撑垫组合顶推肩下腋窝的实际力度值的负荷传感器,所述负荷传感器连接所述控制器;
在所述支撑组件处于所述第三状态时,所述负荷传感器感测到的实际力度值反馈至所述控制器,所述比较模块从所述设置模块中获取对应的理想力度值,并将所述实际力度值与所述理想力度值进行比较;当所述实际力度值与所述理想力度值一致或在设定的误差范围内时,所述控制器控制所述驱动构件保持原有驱动力继续驱动;否则,所述控制器控制所述控制器控制所述驱动构件调整驱动所述支撑垫组合的驱动力度。
5.根据权利要求2所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括设置模块、上移按钮及下移按钮,所述设置模块、所述上移按钮及所述下移按钮均与所述控制器连接;
在所述支撑组件处于所述第四状态时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合上移所述设置模块中预设的单位距离或上移至与肩下腋窝接触;操作所述下移按钮,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合下移所述设置模块中预设的单位距离或下移至所述远离肩部的最低位置。
6.根据权利要求5所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述设置模块设置所述下移按钮在所述支撑组件处于所述第一状态时无效,且在所述支撑组件处于所述第一状态时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫组合上移至与肩下腋窝接触。
7.根据权利要求1所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括与所述驱动构件连接的控制器,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑组件可选择的处于无驱动状态、第二状态及第三状态;
所述支撑组件处于所述无驱动状态时,电源接通,所述控制器控制所述驱动构件通电启动,并不对所述支撑垫组合提供动力;
所述支撑组件处于所述第二状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合朝向肩部运动直至与肩下腋窝保持接触,并跟随肩部上下运动,但不提供支撑力;
所述支撑组件处于所述第三状态时,所述控制器控制所述驱动构件驱动所述支撑垫组合按照所述控制终端中预设的顶推值顶推支撑肩下腋窝;
所述控制器用于控制所述支撑组件分别在所述第二状态与所述第三状态之间切换;所述控制器还用于控制所述支撑组件从所述无驱动状态切换至所述第二状态,或分别从所述第二状态和所述第三状态切换至所述无驱动状态。
8.根据权利要求7所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括上移按钮及下移按钮,且所述上移按钮及所述下移按钮均连接所述控制器;
所述支撑组件处于无驱动状态,且所述支撑垫组合位于远离肩部的最低位置的上方时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫组合上移所述控制终端预设的单位距离或上移直至与肩下腋窝接触而转换成所述第二状态;操作所述下移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫组合下移所述控制终端预设的单位距离。
9.根据权利要求7所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述控制终端包括上移按钮及下移按钮,且所述上移按钮及所述下移按钮均连接所述控制器;
所述支撑组件处于无驱动状态,且所述支撑垫组合位于远离肩部的最低位置时,操作所述上移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫上移所述控制终端预设的单位距离或上移直至与肩下腋窝接触而转换成所述第二状态;操作所述下移按钮,所述控制器控制所述驱动件驱动所述支撑垫下移直至位于远离肩部的最低位置。
10.根据权利要求1所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述传动轴包括螺纹丝杆和套筒,所述套筒的内壁设有内螺纹,所述螺纹丝杆套接于所述套筒内,且与所述套筒之间通过螺纹连接,所述驱动机构包括电机及空心输出轴,所述套筒和所述螺纹丝杆均位于所述空心输出轴内,且所述套筒固定在所述空心输出轴的内壁,所述电机与所述控制器连接。
11.根据权利要求10所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述驱动机构还包括主动轮及与所述主动轮传动连接的从动轮,所述电机包括输出轴,所述主动轮套固于所述输出轴,所述空心输出轴同心固定于所述从动轮。
12.根据权利要求10或11所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述支撑垫组合包括推杆套管,所述推杆套管套在所述空心输出轴上,且所述推杆套管可沿着所述空心输出轴滑动。
13.根据权利要求12所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述螺纹丝杆设有固定孔,所述支撑垫组合还包括固定轴杆及限制器,所述固定轴杆位于所述推杆套管内,且所述固定轴杆固定于所述固定孔;所述限制器穿过所述推杆套管并固定于所述固定轴杆。
14.根据权利要求11所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述主动轮和所述从动轮均带齿,所述支撑组件还包括用于探测所述从动轮上逼近和离去的轮齿的霍尔传感器,且所述霍尔传感器连接于所述控制终端。
15.根据权利要求1所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述传动轴包括螺纹丝杆及套筒,所述套筒的内壁设有内螺纹,所述螺纹丝杆套接于所述套筒内,且与所述套筒之间通过螺纹连接;所述驱动机构包括电机、主动轮、从动轮、皮带及空心输出轴,所述电机包括输出轴,所述主动轮固定于所述电机输出轴,所述电机与所述控制器连接,所述从动轮同轴固定于所述空心输出轴一端,所述皮带传动于所述主动轮与所述从动轮,所述套筒同轴固定于所述空心输出轴另一端,所述套筒将空心输出轴的转动转换成所述螺纹丝杆的直线运动。
16.根据权利要求1所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述支撑组件还包括基座及枢转安装于所述基座的安装支架,所述传动轴及所述驱动机构均安装于所述安装支架,并随所述安装支架一起相对于所述基座转动。
17.根据权利要求16所述的智能型肩部支撑辅助***,其特征在于,所述支撑组件还包括安装于所述安装支架上的回位传感器,所述回位传感器用于感测所述支撑组件是否回位至最低位置;所述回位传感器连接于所述控制终端,用于将所述支撑组件回位至最低位置的信号反馈至所述控制终端。
18.一种智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其特征在于,其包括至少一个上述权利要求1至17中任一项所述的智能型肩部支撑辅助***、穿戴于人体腰部的锚定腰带及充电电池;
所述支撑组件安装于所述锚定腰带;
所述驱动构件及所述控制终端连接所述充电电池。
19.根据权利要求18所述的智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其特征在于,所述锚定腰带上设有若干口袋,所述控制终端、所述充电电池及所述支撑组件均安装于所述口袋。
20.根据权利要求18所述的智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其特征在于,所述锚定腰带是环形带;或者是两端处设有魔术贴、粘贴扣、粘胶扣及皮带扣中任一种的长形条状带。
21.根据权利要求18所述的智能型可穿戴式上体支撑辅助***,其特征在于,所述锚定腰带由天然材料、混合材料或合成的材料制成。
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