一种用于战场救援的混合动力外骨骼的制作方法

本发明涉及外骨骼，特别是一种用于战场救援的混合动力外骨骼。

背景技术：

1、机械外骨骼或称动力外骨骼，是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动，外骨骼技术现大多应用在医疗康复领域，但由于其出色的使用性能，以至于其在战场上具备较为广阔的应用前景。

2、经检索，公开号为cn106112997a的发明专利公开了一种外骨骼服，其包括多个外骨骼部件和设置于多个外骨骼部件上的多个附加装置，其中：多个附加装置包括至少一个扩展接口模块和至少一个测量装置；其中，每一扩展接口模块均供外接扩展装置连接，当将外接扩展装置连接到相应的扩展接口模块时，外接扩展装置可拆卸地固定在扩展接口模块上；其中，至少一个测量装置用于测量所述外骨骼服的穿戴者的肢体的尺寸，该专利通过扩展接口模块使得外骨骼服能够连接不同的外接扩展装置，从而使外骨骼服方便地适用于各种不同的领域，因此，极大地扩展了外骨骼服的用途，通过测量装置，根据本发明的外骨骼服可以对外骨骼服的穿戴者的肢体尺寸进行测量，而无须人工测量，从而节省了工作量。

3、上述专利和现有技术均存在着，仅提供了外骨骼在使用者进行穿戴方面的技术改进，并未针对现有外骨骼技术在战场上应用的扩展，致使现有外骨骼在战场救援领域的空缺，且现有外骨骼仅为使用者提供更加持久的行动力，并不具备战场救援所需的必要功能性，以至于现有外骨骼技术难以应用在战场救援中，而外骨骼技术的空缺使得战场救援工作更加繁琐困难，人力救援增加了战场救援的成本，也提升了救援人员的风险。

4、基于此，本发明提出一种用于战场救援的混合动力外骨骼来解决上述问题。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有的外骨骼设计中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明其中的一个目的是提供一种用于战场救援的混合动力外骨骼，其通过采用混合动力系统，将机械动力和电池动力相结合，机械动力可以通过运动员的行动产生，同时电池提供稳定的电源，以确保设备的连续运行，且该外骨骼装置配备了各种体征监测与运动体感传感器，用于监测患者的生理状况，这些数据可以传输给医疗人员，以改善医疗处理的质量，此外，该外骨骼内置有医疗用品的储备结构，能够储存医疗用品，以便于根据实际需要在战场上提供紧急医疗救援，同时配备光电转换储能效果，能够在恶劣战场环境下通过光能进行储电，该外骨骼装置配备了多通道通信系统，可以与基地、医疗设施和其他救援队伍进行实时通信，确保信息的及时传递和协调。

4、为达到上述效果，本发明提供如下技术方案：一种用于战场救援的混合动力外骨骼，包括承载关联支架、供能控制箱和关节承载件，所述承载关联支架内侧的中间位置固定安装有承重背板，所述供能控制箱固定安装在承重背板背部，所述承载关联支架外部边侧的上端位置固定安装有医疗箱，所述承载关联支架外部边侧的下端位置固定安装有主控面板，所述承载关联支架的外侧固定安装有夜行灯，所述供能控制箱的外部上端固定安装有光伏板，所述供能控制箱外部的下端位置预设有对接端口槽，所述对接端口槽内的一侧位置预设有外接供电端口，所述对接端口槽内的另一侧位置预设有充电端口，所述供能控制箱内部的下端位置固定安装有用于提供电能的充电电源，所述充电电源在供能控制箱内部的固定安装位置与对接端口槽在供能控制箱外部的开设位置相互对应吻合，所述关节承载件的底部固定安装有一级关联套筒，所述一级关联套筒的底部固定安装有一级承载支臂，所述一级关联套筒的内部固定安装有调节气缸，所述调节气缸的输出端穿过一级承载支臂固定连接有一级调节支臂，所述一级调节支臂的底部固定安装有一级承接块，所述一级承接块的底部活动连接有关节装配套件；

5、通过采用人体下肢结构作为外骨骼的肢体架构，能够确保该外骨骼具备为使用者提供基本行动能力的使用功能性，且通过采用充电电源作为供能核心组件，结合光伏板的设置，使得该外骨骼能够通过光电转换储能，在恶劣战场环境下通过光能进行储电，为整体在战场救援的使用工作提供了有效的能源保障。

6、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述承载关联支架在承重背板的外部两侧对称固定安装，所述承重背板的外部固定安装有采用乳胶材质的靠背软垫，所述承载关联支架外部一侧固定安装有一级电磁扣，所述承载关联支架外部另一侧固定连接有一级弹性紧固绷带，所述一级电磁扣和一级弹性紧固绷带在承载关联支架外部两侧的固定位置相互对应，所述一级弹性紧固绷带的端头固定安装有一级吸附磁块，所述一级吸附磁块的外部规格与一级电磁扣的内部规格之间相互对应匹配；

7、通过增设了靠背软垫，能够有效加强该外骨骼与使用者之间的贴合性，并有助于提升使用者的穿戴体验，且利用一级吸附磁块的外部规格与一级电磁扣之间的吸附特性，能够在一级弹性紧固绷带自身的弹性加持下，对使用者的穿戴进行有效的紧固保护。

8、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述承载关联支架内部的边侧位置固定安装有一级储能电机，所述一级储能电机的输出端穿过承载关联支架与关节承载件之间相互固定连接，所述一级储能电机与主控面板之间相互电性连接；

9、通过采用一级储能电机，能够利用一级储能电机自身的结构特性，使得该外骨骼将机械动力和电池动力相结合，机械动力可以通过运动员的行动产生，能够在使用者自身具备行动能力的基础上通过自身的行动对一级储能电机进行储能转换，在行动的过程中最大程度的降低了一级储能电机所产生的能耗。

10、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述供能控制箱整体为中空箱体结构，所述供能控制箱内部的上端位置固定安装有光电转换模块，所述充电电源上端一侧位置固定安装有主控模块，所述主控模块与光电转换模块之间相互电性连接，所述主控模块与主控面板之间相互电性连接；

11、通过主控模块对各组件进行操控，降低了该外骨骼整体的操作使用难度，并极大程度的简化了整体的操作使用方式，有助于提高整体的综合使用性能。

12、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述主控模块的边侧位置固定安装有用于导航规划的智能导航组件，所述充电电源上端另一侧位置固定安装有用于远程摇杆控制的遥控模块，所述遥控模块的边侧位置固定安装有用于进行外部通信和信号接收的通信模块，所述充电电源上端的中间位置固定安装有用于执行指令的执行模块，所述主控模块、智能导航组件、遥控模块、通信模块和执行模块均与充电电源之间相互电性连接，所述智能导航组件、遥控模块、通信模块和执行模块均与主控模块之间相互电性关联；

13、通过通信模块的增设了，使得该外骨骼可以与基地、医疗设施和其他救援队伍进行实时通信，确保信息的及时传递和协调，且各组件的增设并与主控模块之间的关联结构，有效丰富了整体的使用功能性，使其能够在多种战场环境下进行救援行动。

14、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述关节承载件在承载关联支架外部下端的边侧位置活动安装，并以一级储能电机的输出端作为旋转中心，所述一级承载支臂的内部规格与一级调节支臂的外部规格之间相互适配，且一级承载支臂与一级调节支臂整体为适配插装的伸缩结构；

15、通过将该外骨骼的穿戴肢体设计为伸缩结构，能够在救援过程中根据伤员的自身体型以及受伤情况进行适当的变形调节，已提供伤员最舒适的穿戴环境。

16、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述一级承接块底部的中间位置固定安装有关节装配支板，所述关节装配套件在关节装配支板的外部一侧位置活动安装，所述关节装配支板的另一侧位置固定安装有二级储能电机，所述二级储能电机与主控面板之间相互电性连接，所述二级储能电机的输出端穿过关节装配支板与关节装配套件之间相互固定连接，所述关节装配套件在关节装配支板外部以二级储能电机的输出端作为旋转中心；

17、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述关节装配套件底部的中间位置固定安装有二级关联套筒，所述二级关联套筒的底部固定安装有二级承载支臂，所述二级承载支臂的内部活动安装有二级调节支臂，所述二级调节支臂和二级承载支臂为相互适配插装的伸缩结构，所述二级关联套筒和一级关联套筒的内部规格相同，所述一级关联套筒内部固定安装有调节气缸，所述调节气缸的输出端穿过二级承载支臂与二级调节支臂之间相互固定连接，所述二级调节支臂的底部固定安装有二级承接块，所述二级储能电机和调节气缸均与主控面板之间相互电性连接；

18、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述一级承接块和二级承接块的内侧位置均固定安装有辅助限位卡环，所述辅助限位卡环的一侧位置固定连接有二级弹性绷带，所述辅助限位卡环的另一侧位置固定安装有二级电磁扣，所述二级弹性绷带的端头处固定连接有二级吸附磁块，所述二级吸附磁块的外部规格与二级电磁扣的内部规格之间相互对应适配，所述二级电磁扣和一级电磁扣均与主控面板之间相互电性连接；

19、通过二级吸附磁块的二级电磁扣的适配结构，使得辅助限位卡环能够为穿戴的使用者提供更加贴合有效的穿戴限位辅助效果。

20、作为本发明所述用于战场救援的混合动力外骨骼的一种优选方案，其中：所述二级承接块的底部固定安装有固定支块，所述固定支块内侧的下端位置活动安装有关联轴，所述固定支块内侧的下端位置活动安装有脚踏托板，所述脚踏托板边侧的中间位置固定安装有关联支杆，所述关联支杆与关联轴之间相互活动连接，所述关联支杆以关联轴作为旋转中心，所述脚踏托板的上端固定安装有限位挡板，所述一级调节支臂的内侧固定安装有红外体征监测组件，所述二级承载支臂的内侧固定安装有运动体感传感器，所述红外体征监测组件和运动体感传感器，均与主控面板之间相互电性连接；

21、通过配备了各种体征监测与运动体感传感器，用于监测患者的生理状况，这些数据可以传输给医疗人员，以改善医疗处理的质量，有助于伤员能够在具备医疗条件时，获得更加全面的医疗救援方案。

22、本发明的有益效果：本发明采用混合动力系统，将机械动力和电池动力相结合，机械动力可以通过运动员的行动产生，同时电池提供稳定的电源，以确保设备的连续运行，并配备照明系统，确保夜间救援行动的正常进行，且该外骨骼装置配备了各种体征监测与运动体感传感器，用于监测患者的生理状况，这些数据可以传输给医疗人员，以改善医疗处理的质量，此外，该外骨骼内置有医疗用品的储备结构，能够储存医疗用品，以便于根据实际需要在战场上提供紧急医疗救援，而外骨骼的架构可以根据患者的身体形状和伤情进行调整，可以确保装置紧密贴合患者，提供更好的支持和舒适度，并配备有智能导航系统，可以自动规划最佳救援路径，还可以通过远程遥控进行操控，允许远程医疗人员或指挥官在需要时干预和调整操作，同时配备光电转换储能效果，能够在恶劣战场环境下通过光能进行储电，该外骨骼装置配备了多通道通信系统，可以与基地、医疗设施和其他救援队伍进行实时通信，确保信息的及时传递和协调，具有极为广泛的适用范围，并在战场上能够起到快速救援以及为伤员提供行动力的使用效果，具有极为广阔的应用前景。