助力外骨骼的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机动工具领域，具体而言，涉及一种助力外骨骼。
【背景技术】
[0002]现有的机械外骨骼可以通俗的理解成可穿戴机器人，它具有机械肢体和关节结构，肢体由金属材料制造并由各机械关节连接，各机械关节受安装在关节处的电机或液压装置驱动，机械关节驱动机械肢体带动佩戴者的肢体运动，从而达到助力效果。现有的机械外骨骼由于是刚性结构，且和佩戴者紧密贴合，所以其运动方式必须和人的运动方式相同，是一种对人机互动要求非常高的设备。要实现流畅助力在控制系统和动力系统上所面临的技术难题很复杂，因此机械外骨骼属于高成本的高科技产品，实用价值较低。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种助力外骨骼，通过传动装置的端部连接柔带，并由柔带对佩戴者的肢体如手腕、腰背部进行控制来起到助力的作用，该发明在人们生活中需求较多的搬运中能起到助力作用，与现有的机械外骨骼相比成本较低，具有更大的实用价值。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]—种助力外骨骼，包括上肢助力机构和上肢柔带，所述上肢助力机构包括电源、第一电机和第一传动装置，所述上肢柔带的一端与所述第一传动装置连接，所述第一电机由所述电源带动后驱动所述第一传动装置与所述上肢柔带连接的端部转动，以将所述上肢柔带缠绕收紧，在使用时，所述上肢助力机构被穿着于人体的背部，所述上肢柔带的另一端连接至人的手腕处，所述上肢柔带被收紧后提拉人的手腕。
[0006]优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一传动装置包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴、第二连接轴、第一永磁体、第二永磁体、第一线圈、第二线圈、第一卷轮和第二卷轮，所述第一锥齿轮固定于由所述第一电机驱动的第一连接轴，所述第一连接轴沿第一方向延伸，所述第二锥齿轮固定于所述第二连接轴，所述第二连接轴沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述第一永磁体设置于所述第二连接轴的一端，所述第二永磁体设置于所述第二连接轴的另一端，所述第一永磁体的远离所述第二永磁体的一侧设有凹凸相间的第一端面齿，所述第一卷轮、第二连接轴以及所述第二卷轮的轴线位于同一直线，所述第一卷轮与所述第一永磁体的第一端面齿相对的一端设有与所述第一端面齿相匹配的第二端面齿，所述第一线圈设置于所述第一永磁体和所述第一卷轮之间，所述第二永磁体在远离所述第一永磁体的一侧设有凹凸相间的第三端面齿，所述第二卷轮与所述第三端面齿相对的一端设有与所述第三端面齿相匹配的第四端面齿，所述第二线圈设置于所述第二永磁体和所述第二卷轮之间。
[0007]所述第一传动装置主要通过转动的方式传动，节约空间，能够减少所述上肢助力机构的体积，便于穿着。
[0008]优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一传动装置还包括第一传动带、第二传动带、第一增程轴和第二增程轴，所述上肢柔带还包括第一上肢柔带和第二上肢柔带，所述第一增程轴的一端通过所述第一传动带与所述第一卷轮连接，所述第二增程轴的一端通过所述第二传动带与所述第二卷轮连接，使用时，所述第一增程轴与第二增程轴均以第二方向设置于与人的肩部相对应的位置，所述第一增程轴的另一端通过所述第一上肢柔带与人的手腕连接，所述第二增程轴的另一端通过所述第二上肢柔带与人的另一个手腕连接。
[0009]所述传动带和增程轴能起到转移所要传动的位置的作用，所述第一增程轴位于人体肩部的一侧，所述第二增程轴位于人体肩部的另一侧。当需要助力时，所述第一传动装置带动所述增程轴转动，增程轴远离人体脊椎的一端与所述上肢柔带连接，增程轴的转动带动所述上肢柔带收紧，从而将人的手腕抬起。
[0010]优选地，上述的助力外骨骼中，所述第一卷轮的内部设有固定轴和卷簧，所述第一卷轮的固定轴设置于所述第一卷轮的轴心，所述第一卷轮通过所述卷簧与所述固定轴连接，所述第二卷轮的结构与所述第一卷轮的结构相同。
[0011]所述第一卷轮和第二卷轮未被驱动时，所述卷簧的回弹趋势能使所述上肢柔带始终处于绷紧的状态，使得在提拉手腕时不会出现左右手腕提拉不同步的情况。
[0012]优选地，上述的助力外骨骼中，所述上肢柔带的远离所述第一传动装置的一端设置有第一按钮，所述第一线圈、第二线圈与所述第一按钮分别与所述电源连接，当所述第一按钮未被按下时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体和第二永磁体能产生排斥作用力的电流，所述第一永磁体和第二永磁体分别与第一卷轮和第二卷轮分离，当所述第一按钮被按下时，所述第一线圈和第二线圈分别通有与第一永磁体和第二永磁体能产生吸引作用力的电流，所述第一永磁体通过所述第一端面齿和第二端面齿相啮合的方式与所述第一卷轮连接，所述第二永磁体通过所述第三端面齿和第四端面齿相啮合的方式与所述第二卷轮连接。
[0013]通过手腕处的按钮能够自由控制受控状态和自由运动状态，增加该产品的使用便捷性。
[0014]本发明还提供了一种助力外骨骼，包括下肢助力机构和下肢柔带，所述下肢助力机构包括电源、第二电机、第二传动装置、腿部固定部、可折叠牵引臂、柔带固定臂，所述可折叠牵引臂的一端与所述腿部固定部连接，所述可折叠牵引臂的另一端与所述柔带固定臂的一端连接，所述柔带固定臂的远离所述可折叠牵引臂的另一端与所述第二传动装置通过所述下肢柔带连接，所述第二电机由所述电源带动后驱动所述第二传动装置的与所述下肢柔带连接的端部转动，以将所述下肢柔带缠绕收紧，使用时，所述电源、第二电机和第二传动装置固定于人的背部，所述腿部固定部固定于人的大腿位置，所述可折叠牵引臂可被调节以使所述柔带固定臂位于与所述第二传动装置相对应的位置。
[0015]优选地，上述的助力外骨骼中，所述第二传动装置包括第三锥齿轮、第四锥齿轮、第三连接轴、第四连接轴、第三永磁体、第四永磁体、第三线圈、第四线圈、第三卷轮和第四卷轮，所述第三锥齿轮固定于由第二电机驱动的第三连接轴，所述第三连接轴沿第一方向延伸，所述第四锥齿轮固定于第四连接轴，所述第四连接轴沿垂直于第一方向的第二方向延伸，所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮相啮合，所述第三永磁体设置于所述第四连接轴的一端，所述第四永磁体设置于所述第四连接轴的另一端，所述第三永磁体的远离所述第四永磁体的一侧设有凹凸相间的第五端面齿，所述第三卷轮、第四连接轴以及所述第四卷轮的轴线位于同一直线，所述第三卷轮与所述第三永磁体的第五端面齿相对的一端设有与所述第五端面齿相匹配的第六端面齿，所述第三线圈设置于所述第三永磁体和所述第三卷轮之间，所述第四永磁体在远离所述第三永磁体的一侧设有凹凸相间的第七端面齿，所述第四卷轮与所述第七端面齿相对的一端设有与所述第七端面齿相匹配的第八端面齿，所述第四线圈设置于所述第四永磁体和所述第四卷轮之间。
[0016]所述第二传动装置主要通过转动的方式传动，节约空间，能够减少所述下肢助力机构的体积，便于穿着。
[0017]优选地，上述的助力外骨骼中，所述下肢柔带包括第一下肢柔带和第二下肢柔带，所述柔带固定臂包括第一柔带固定臂和第二柔带固定臂，所述第一下肢柔带的一端与所述第三卷轮连接，所述第一下肢柔带的另一端与所述第一柔带固定臂连接，所述第二下肢柔带的一端与所述第四卷轮连接，所述第二下肢柔带的另一端与所述第二柔带固定臂连接。
[0018]所述第三卷轮和第四卷轮转动能带动所述第一下肢柔带和第二下肢柔带收紧，从而拉近与所述柔带固定臂的距离，从而达到了将腰拉起的目的。
[0019]优选地，上述的助力外骨骼中，当所述第三线圈和第四线圈分别通有与第三永磁体和第四永磁体能产生排斥作用力的电流时，所述第三永磁体和第四永磁体分别与第三卷轮和第四卷轮分离，当所述第三线圈和第四线圈分别通有与第三永磁体和第四永磁体能产生吸引作用力的电流时，所述第三永磁体通过所述第五端面齿和第六端面齿相啮合的方式与所述第三卷轮连接，所述第四永磁体通过所述第七端面齿和第八端面齿相啮合的方式与所述第四卷轮连接。
[0020]所述第二传动装置的永磁体部分一直处于转动状态，所述第三卷轮和第四卷轮是否与对应的第三永磁体和第四永磁体相啮