CN106625612B - 穿戴式辅助搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于搬运设备领域，提供了一种穿戴式辅助搬运装置，包括用于支撑待搬运物体的两个夹持器、用于向上拉动相应夹持器的两个拉力机构、用于将两个拉力机构承受的力传递至人体的髋部的导力架和用于将导力架固定于人体上和绑带；导力架包括两个支杆和承力带。使用时，通过绑带将导力架安装在人体上，导力架的承力带支撑在人体髋部，导力架的两个支杆的上端分别延伸至人两肩的前端，在搬运重物时，可以使用夹持器来夹持重物，并向经拉力机构上拉动重物，以减轻手臂的负载，减轻因反复搬运造成的手臂疲劳；而导力架将该拉力机构的负载传导至人体的髋体，减轻人体腰背部分受力，从而保护人员腰部、脊柱，减轻人的肌肉劳损和人体疲劳。

Description

穿戴式辅助搬运装置

技术领域

本发明属于搬运设备领域，尤其涉及一种穿戴式辅助搬运装置。

背景技术

随着社会的发展，很多人工操作被机器所替代，但是还有大量工作的还是需要人力操作，机器无法完全替代，如航运分拣、快递分拣、物料搬运、码头装卸等领域经常需要人工搬运。

在实际生产生活中，人们习惯于弯着腰搬运，并用腰背部的力量抬放物件。这样进行人工搬运存在诸多问题：(1)人体在搬运重物时非常容易造成脊柱受伤；(2)长期搬运会造成腰背肌肉劳损等职业病的发生；(3)搬运时人体容易疲劳，影响工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿戴式辅助搬运装置，旨在解决当前人工搬运时导致的脊柱受伤，肌肉劳损，人体疲劳的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种穿戴式辅助搬运装置，包括：

两个夹持器，用于佩戴于手部以夹持并支撑待搬运物体；

两个拉力机构，分别与两个所述夹持器相连，用于向上拉动相应所述夹持器；

导力架，用于将两个所述拉力机构承受的力传递至人体的髋部；

绑带，与所述导力架相连，用于将所述导力架固定于人体上；

所述导力架包括上端分别延伸至人体两肩前端的两个支杆和用于配合支撑于人体髋部的承力带，两个所述拉力机构分别与两个支杆相连。

本发明实施例通过设置两个夹持器、两个拉力机构、绑带和导力架；使用时，通过绑带将导力架安装在人体上，导力架的承力带支撑在人体髋部，导力架的两个支杆的上端分别延伸至人两肩的前端，两个拉力机构分别连接两个支杆与两个夹持器，从而在搬运重物时，可以使用夹持器来夹持重物，并向经拉力机构上拉动重物，以减轻手臂的负载，减轻因反复搬运造成的手臂疲劳；而拉力机构将对夹持器的拉力传导至导力架的支杆，而使导力架将该负载拉力传导至人体的髋体，减轻人体腰背部分受力，从而保护人员腰部、脊柱，减轻人的肌肉劳损和人体疲劳。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的穿戴式辅助搬运装置穿戴使用时的结构示意图；

图2是图1中绳带的收卷锁定器的剖视结构示意图；

图3是图1中夹持器及锁线器的结构示意图；

图4是图1中夹持器及锁线器的侧视结构示意图；

图5是图4中锁线器锁定时的结构示意图。

图6是本发明实施例二提供的穿戴式辅助搬运装置的侧视结构示意图；

图7是图6的穿戴式辅助搬运装置中导力架的正视结构示意图；

图8是本发明实施例三提供的穿戴式辅助搬运装置中导力架的正视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

实施例一：

请参阅图1至图5，本发明实施例提供的一种穿戴式辅助搬运装置100，包括两个夹持器50、两个拉力机构30、导力架10和绑带70；绑带70与导力架10相连，用于将导力架10固定于人体上；导力架10包括两个支杆11和承力带13，两个支杆11的上端分别延伸至人体两肩前端，两个拉力机构30分别与两个支杆11相连；承力带13用于配合支撑于人体髋部，从而在导力架10受力时，可以将该力传导到人体髋部。夹持器50用于夹持并支撑待搬运物体，在使用时，一般佩戴于人的手部，以方便搬运，避免重物直接压在手上，防止手部受伤。两个拉力机构30分别与两个夹持器50相连，用于向上拉动相应夹持器50，从而在夹持器50夹持并支撑重物时，可以向上拉动重物，减轻手臂的负载，减轻因反复搬运造成的手臂疲劳。而拉力机构30的承受的负载力，传递至相应的支杆11，再传导至人体髋部，从而使重物的大部分负载被人体髋部承受，以减轻腰部负载，从而保护人员腰部、脊柱，减轻人的肌肉劳损和人体疲劳。

该穿戴式辅助搬运装置100在使用时，通过绑带70将导力架10固定在人体上，导力架10的承力带13支撑在人体髋部；两个支杆11的延伸至人两肩的前端，两个拉力机构30分别连接两个支杆11与两个夹持器50；两个夹持器50佩戴在人的双手上；在搬运重物时，两个夹持器50支撑住重物，防止手部受伤；而在人搬运重物起身时，会带动导力架10向上移动，从而导力架10的两个支杆11向上拉动两个拉力机构30，并使两个拉力机构30向上拉动两个夹持器50，从而减轻手臂的负载。而重物的大部分负载经拉力机构30传送至支杆11。这样，该重物的负载力没有从人体脊柱中传递，而是通过导力架10建立了一个力传递“旁路”，传递到人体髋部。另外，由于重物悬挂于人体前方，其重力作用线与人体支撑点之间存在水平距离，重力会对导力架10产生一个倾翻力矩，而且这个力矩在抬放重物时由于身体前倾会显著增大。使用该穿戴式辅助搬运装置100时，该倾翻力矩的一部分会由人体髋部产生的力矩来克服，减轻腰部受力。

通过设置两个夹持器50、两个拉力机构30、绑带70和导力架10；使用时，通过绑带70将导力架10安装在人体上，导力架10的承力带13支撑在人体髋部，导力架10的两个支杆11的上端分别延伸至人两肩的前端，两个拉力机构30分别连接两个支杆11与两个夹持器50，从而在搬运重物时，可以使用夹持器50来夹持重物，并向经拉力机构30上拉动重物，以减轻手臂的负载，减轻因反复搬运造成的手臂疲劳；而拉力机构30将对夹持器50的拉力传导至导力架10的支杆11，而使导力架10将该负载拉力传导至人体的髋体，减轻人体腰背部分受力，从而保护人员腰部、脊柱，减轻人的肌肉劳损和人体疲劳。。

进一步地，本实施例中，承力带13为用于配合绑定于人体髋部的腰带。将承力带13设为腰带结构，既可以方便安装固定在人的髋部，同时可以起到承力支撑作用。在其它实施例中，承力带13也可以为与配合叉于人体两侧髋部的两个叉架结构，从而在将导力架10安装在人体上时，两个叉架叉在人的髋部。在还有一些实施例中，承力带13也可以为U型架结构，在使用中时，直接架在人体的髋部。

进一步地，本实施例中，导力架10还包括支架20，在使用时，支架20设在人体后背位置，支架20的下端与腰带的后侧相连，两个支杆11分别由人体后背经两肩上方延伸至两肩前端，两个支杆11的后端与支架20的上端相连。设置位于人体后背位置的支架20，在传导负载力时，可以使重物对人体向前的倾翻力矩的一部分由人体背部的接触力克服，进一步减轻腰部受力，同时通过支架20的矫正作用，在搬运过程中，可以阻止脊柱弯曲，使劳动者在人力搬运过程中保持脊柱姿势正确，以此保证劳动者的腰背的健康安全，减少职业伤病的发生。在其它实施例中，支架20也可以设有人体的前部，或者设于人体的两侧等。还有一些实施例中，可以将支杆11直接与承力带13相连。

进一步地，本实施例中，支架20呈Y型结构，支架20上端的两个自由端分别与两个支杆11的后端相连。将支架20设置呈Y型结构，可以减小支架20覆盖人后背的面积，从而在佩戴时，可以更为透气，以提高使用的舒适性，同时可以减轻支架20的重量，进而降低对人的负担。另外，将支架20设置呈Y型结构，由于支架20呈Y型，其上端具有左右两个自由端，从而可以方便与两个支杆11相连。同时方便与两个支杆11相连。在其它实施例中，支架20也可以呈其它结构，如板状结构等。

进一步地，各支杆11的后端与支架20的相应自由端铰接。将支杆11的后端与支回的相应自由端铰接，可以使支杆11可以向上进行一定幅度的摆动，进而方便穿戴。

更进一步地，支架20为伸缩架，以方便适应不同高度的人穿戴使用。

进一步地，支架20包括容置盒21和脊柱板22，脊柱板22插装在容置盒21中，两个支杆11分别与容置盒21的两侧相连，脊柱板22的下端与承力带13相连。设置容置盒21与脊柱板22，并将脊柱板22插装在容置盒21中，通过调节脊柱板22***容置盒21中的深度，从而调节该支架20的长度。

进一步地，各拉力机构30包括两端分别连接支杆11与相应夹持器50的绳带31。使用绳带31作为拉力机构30，可以方便弯曲移动，从而方便手臂带动夹持器50移动。在其它实施例中，拉力机构30也可以使用拉杆结构，如将拉杆的上端与支杆11通过铰链相连，而拉杆的下端与夹持器50相连，从而也可以起到力传送的作用。

进一步地，各拉力机构30还包括收卷锁定器32，收卷锁定器32安装于相应的支杆11上。收卷锁定器32用于收卷绳带31并于绳带31受力时锁定该绳带31。设置收卷锁定器32，在绳带31不受力时，可以使绳带31自由伸长与收缩，以方便手臂活动；而在夹持器50固定住重物，向上拉动重物时，收卷锁定器32可以锁定住绳带31，以使绳带31可以受力负载的重力。

具体地，收卷锁定器32包括支撑盒321、枢接于支撑盒321中的卷筒322、带动卷筒322卷绕绳带31的卷簧323、与卷筒322相连的棘轮324、用于锁定棘轮324的棘爪325和带动棘爪325解锁棘轮324的扭簧326，棘爪325枢接于支撑盒321中，绳带31的一端与卷筒322相连，绳带31的另一端绕过夹持器50与棘爪325相连。当绳带31不受力时，扭簧326推动棘爪325离开棘轮324，从而使棘轮324与卷筒322可以转动，则手臂拉动时，可以将绳带31从卷筒322上拉出，使绳带31伸长；而手臂向支杆11方向移动时，卷簧323带动卷筒322转动，以收卷绳带31。当绳带31拉动重物时，将绳带31的另一端拉紧，则带动棘爪325锁定棘轮324，从而防止卷筒322转动，以使绳带31可以承受负载。

进一步地，支撑盒321上安装有减磨块327，绳带31的另一端穿过减磨块327与棘爪325相连。设置减磨块327，可以减少对绳带31的磨损。

进一步地，各拉力机构30还包括用于将绳带31锁定以防止该绳带31收于卷筒322上的锁线器33，锁线器33安装于相应夹持器50上。设置锁线器33，在使用时，可以通过锁线器33锁定住绳带31，以更好的防止绳带31伸缩。当然在其它实施例中，当搬运重物时，可以压住或钩住绳带31的另一端，以拉动绳带31的另一端，进而拉动棘爪325。

进一步地，锁线器33包括支撑块331、转轴332和挡块333，转轴332安装在支撑块331上，挡块333固定在支撑块331上，且挡块333设置在支撑块331的侧边，绳带31绕过转轴332，并且绳带31的一端位于挡块333与转轴332之间。这样当调节支撑块331位置时，可以使挡块333顶压住绳带31的另一端，以将绳带31锁定住。而当绳带31与挡块333分开时，可以在转轴332上自由移动，进而使卷筒322上的绳带31可以自由伸缩。支撑块331与夹持器50相连。在其它实施例中，锁线器33也可以为夹子结构，在承重时，可以夹住绳带31，以将绳带31锁定住。

进一步地，支撑块331上还安装有连接块334，连接块334用于与夹持器50相连。

进一步地，各夹持器50包括用于套于手上的手套50，手套50上对应于各手指的位置连接有韧带52，韧带52与拉力机构30相连，手套50上对应于各指腹及掌心位置设有硬化块53。使用手套50，在手套50的各手指上设置韧带52，在受力时，韧带52可以拉动手套50，使手套各手指弯曲，而指腹及掌心上设有硬化块53，可以方便手指扣住重物。在其它实施例中，夹持器50也可以为平板结构，以便支撑重物。

进一步地，手套50的各手指背面对应的位置配合设有定位套55，韧带52穿过定位套55，以便韧带52可以拉动手套50，使手套各手指弯曲。

进一步地，手套50上对应于掌心位置设有安装带54。在手套50上设置安装带54，以便安装锁线器33、夹子等结构。进一步地，安装带54可以为束紧带，以便安装锁线器33。

具体地，本实施例中，韧带52与锁线器33的连接块334相连，使绳带31绕过锁线器33的转轴332，并使绳带31的远离挡块333的一端311与收卷锁定器32中的卷筒322相连；使绳带31的靠近挡块333的一端312与收卷锁定器32中的棘爪325相连。这样，夹持器50承载负载时，调节锁线器33的位置，使挡块333抵住绳带31的另一端312，并且绳带31的一端311朝向挡块333移动，并将绳带31的另一端312抵压在挡块333上，以将绳带31的另一端312锁定；则在绳带31的另一端312拉动收卷锁定器32中的棘爪325，使棘爪325锁定棘轮324，从而防止卷筒322转动；使绳带31张紧，以承受负载。当夹持器50负载卸掉后，绳带31放松，扭簧326推动棘爪325离开棘轮324，从而使棘轮324与卷筒322可以转动；调节锁线器33的位置，使绳带31的两端远离挡块333移动，从而将绳带31的另一端312解锁，则手臂拉动时，可以将绳带31从卷筒322上拉出，使绳带31伸长；而手臂向支杆11方向移动时，卷簧323带动卷筒322转动，以收卷绳带31。

进一步地，绑带70为背带结构，以方便将导力架10背在人身上。

实施例二：

请参阅图6和图7，本实施例的穿戴式辅助搬运装置100与实施例一的穿戴式辅助搬运装置区别为：

该穿戴式辅助搬运装置100还包括用于配合抵持人体脊柱的抵持机构25。设置抵持机构25，在搬运时，可以更好的防止避免人的脊柱弯曲，起到保护脊柱与腰部的作用。

具体地，抵持机构25包括垫块251和支撑轴252，支撑轴252安装于支架20上，从而将垫块251支撑在支架20上。垫块251用于配合抵顶人体脊柱，以起到保护作用。进一步地，垫块251采用柔性材料，外形与人体腰部曲线相符。

进一步地，支撑轴252通过螺纹安装在支架20上，以便调节垫块251与支架20间的距离，以适应不同身材的人使用。在其它实施例中，抵持机构25也可以为弹性板，弹性板与支架20相连。

进一步地，抵持机构25还包括用于抵持垫块251的弹力板253，弹力板253设于垫块251与脊柱板22之间，垫块251安装在弹力板253上，且弹力板253与脊柱板22铰接。设置弹力板253，以便垫块251更好的贴合人体腰部。

进一步地，本实施例中，支架20的容置盒21的两侧分别安装有背板211，两个支杆11分别与两个背板211相连。设置背板211，以方便与各支杆11相连并支撑各支杆11。同时背板211可以起到保护人的两肩胛部位的作用。

进一步地，各背板211上固定有背垫23，用于跟人体肩胛贴合，背垫23采用柔性材料，外形与人体背部曲线相符。

进一步地，脊柱板22上设有若干卡齿221，而容置盒21上安装有升降按钮212，当升降按钮212伸入脊柱板22上上的卡齿221中时，可以将脊柱板22锁定；而当升降按钮212从卡齿221中脱离时，脊柱板22可以在容置盒21中滑动，进而调节支架20的长度。

进一步地，承力带13包括尾椎板131和两个髋板132，两个髋板132分别与尾椎板131的左右两侧相连。脊柱板22的下端与尾椎板131相连。在穿戴使用时，尾椎板131位于人体尾椎部位，两个髋板132分别架于人体髋部两侧。

进一步地，尾椎板131上还安装有尾垫136，尾垫136与人体尾锥贴合，尾垫136采用柔性材料，外形与人体尾椎曲线相符。

进一步地，两个髋板132分别与尾椎板131的左右两侧铰接，而各髋板132的前端分别安装有卡钩结构，以便在穿戴时，将两个髋板132的前端相连，进而将承力带13安装在人的髋部。

进一步地，两个髋板132的前端分别安装有滑轮133，该导力架10还包括两根拉绳134；各拉绳134的一端与相应的拉力机构30相连，另一端经支架20、穿过尾椎板131、一个髋板132并绕过该髋板132前端的滑轮133与该髋板132相连，而两个拉力机构30分别滑动安装在两个支杆11上。如左侧的拉绳134一端与左侧的拉力机构30相连，该左侧拉绳134的另一端经支架20、尾椎板131并穿过左侧的髋板132，绕过该髋板132前端的滑轮133与该左侧髋板132相连。同理，右侧的拉绳134一端与右侧的拉力机构30相连，该右侧拉绳134的另一端经支架20、尾椎板131并穿过右侧的髋板132，绕过该髋板132前端的滑轮133与该右侧髋板132相连。而两个拉力机构30分别滑动安装在两个支杆11上。从而在拉力机构30承受负载时，会在相应支杆11上向前移动，从而拉动相应的拉绳134，进而带动两个髋板132相互靠近，以便抱紧在人体的髋部。

进一步地，两个收卷锁定器32分别滑动安装在两个支杆11上，各支杆11上开设有配合安装相应收卷锁定器32的滑槽111，两根拉绳134分别与两个收卷锁定器32相连。

进一步地，导力架10还包括两个肩罩16，两个肩罩16分别安装在两个支杆11上，以将分别将两个收卷锁定器32罩住，既可以起到保护收卷锁定器32的作用，又可以起到保护使用者的作用，防止收卷锁定器32磕碰使用者。

进一步地，各支杆11上安装有肩垫12，肩垫12使用柔性材料，以便支撑在人的肩部，从而在搬运时，人的肩部可以承受部分的负载。

本实施例的穿戴式辅助搬运装置100的其它结构与实施例一的穿戴式辅助搬运装置的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例三：

请参阅图8，本实施例的穿戴式辅助搬运装置100与实施例二的穿戴式辅助搬运装置区别为：

本实施例中，各髋板132使用若干个裙板1321铰接而成。这种结构可以更好的穿戴在人体的髋部，并且可以更好的适应不同腰围大小的人，同时与人体接触力会更加均匀，提高穿戴舒适性。

本实施例的穿戴式辅助搬运装置100的其它结构与实施例二的穿戴式辅助搬运装置的其它结构相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，包括：

两个夹持器，用于佩戴于手部以夹持并支撑待搬运物体；

两个拉力机构，分别与两个所述夹持器相连，用于向上拉动相应所述夹持器；

导力架，用于将两个所述拉力机构承受的力传递至人体的髋部；

绑带，与所述导力架相连，用于将所述导力架固定于人体上；

所述导力架包括上端分别延伸至人体两肩前端的两个支杆和用于配合支撑于人体髋部的承力带，两个所述拉力机构分别与两个支杆相连；

各所述拉力机构包括两端分别连接所述支杆与相应所述夹持器的绳带；各所述拉力机构还包括用于收卷所述绳带并于所述绳带受力时锁定该绳带的收卷锁定器，所述收卷锁定器安装于相应的所述支杆上；

所述收卷锁定器包括支撑盒、枢接于所述支撑盒中的卷筒、带动所述卷筒卷绕对应所述绳带的卷簧、与所述卷筒相连的棘轮、用于锁定所述棘轮的棘爪和带动所述棘爪解锁所述棘轮的扭簧，所述棘爪枢接于所述支撑盒中，所述绳带的一端与所述卷筒相连，所述绳带的另一端绕过对应所述夹持器与所述棘爪相连；当所述绳带的另一端不受力时，所述扭簧推动所述棘爪离开所述棘轮，在手臂拉动时，所述棘轮与所述卷筒转动而拉出伸长所述绳带；手臂向所述支杆方向移动时，所述卷簧带动所述卷筒转动收卷所述绳带；当所述绳带拉动重物时，所述绳带的另一端拉动所述棘爪锁定所述棘轮与所述卷筒，以使所述绳带承受负载，使所述绳带形成控制所述棘轮的功能与承受负载的功能于一体。

2.如权利要求1所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，所述承力带为用于配合绑定于人体髋部的腰带。

3.如权利要求2所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，所述导力架还包括用于设于人体后背处的支架，所述支架的下端与所述腰带的后侧相连，两个所述支杆分别由人体后背经两肩上方延伸至两肩前端，两个所述支杆的后端与所述支架的上端相连。

4.如权利要求3所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，所述支架为伸缩架。

5.如权利要求3所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，还包括用于配合抵持人体脊柱的抵持机构。

6.如权利要求5所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，所述抵持机构包括用于配合抵顶人体脊柱的垫块和支撑所述垫块的支撑轴，所述支撑轴安装于所述支架上。

7.如权利要求5所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，所述抵持机构包括用于配合抵顶人体脊柱的弹性板，所述弹性板与所述支架相连。

8.如权利要求1-7任一项所述的穿戴式辅助搬运装置，其特征在于，各所述夹持器包括用于套于手上的手套，所述手套上对应于各手指的位置连接有韧带，所述韧带与所述拉力机构相连，所述手套上对应于各指腹及掌心位置设有硬化块。