外骨骼装置及其使用方法与流程

本发明涉及外骨骼，尤其涉及一种外骨骼装置及其使用方法。

背景技术：

1、在输电线路运维检修和新建作业时，往往需要作业人员背负较重的材料与工具步行至指定的地点并对导线进行运维检索或进行其他电力结构的安装施工。

2、由于人体背负携带重量有限，因此在作业过程中，需要作业人员多次往返，导致作业效率低，且在运输材料与工具的过程中易于造成作业人员肌肉疲劳、肌肉拉伤，存在一定的工伤事故风险。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于：提供一种外骨骼装置，能够协助用户进行移动，以降低用户往返运输材料与工具时的劳动强度，降低工伤事故风险。

2、本发明的另一个目的在于：提供一种外骨骼装置的使用方法，通过使用前述的外骨骼装置，能够协助用户进行坐下、站立以及移动。

3、为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

4、第一方面，提供一种外骨骼装置，包括：

5、腰部支撑结构；以及

6、两个腿部支撑结构，两个所述腿部支撑结构分别设于所述腰部支撑结构的两相对侧，所述腿部支撑结构包括大腿支撑机构、小腿支撑机构以及移动机构，所述大腿支撑机构可转动连接于所述腰部支撑结构，所述小腿支撑机构通过第一旋转电机连接于所述大腿支撑机构，所述第一旋转电机能够驱动所述小腿支撑机构相对所述大腿支撑机构转动，所述移动机构包括第一撑杆、移动结构以及机构驱动件，所述第一撑杆铰接于所述移动结构，所述第一撑杆远离所述移动结构的一端铰接于所述大腿支撑机构远离所述小腿支撑机构的一端，所述移动结构远离所述第一撑杆的一端铰接于所述小腿支撑机构远离所述大腿支撑机构的一端，所述机构驱动件传动连接于所述移动结构；

7、所述外骨骼装置具有站立姿态以及坐下姿态，所述外骨骼装置处于所述站立姿态下时，所述大腿支撑机构与所述小腿支撑机构所成夹角处于第一阈值范围内，所述移动机构与地面间隔，所述外骨骼装置处于所述坐下姿态时，所述大腿支撑机构与所述小腿支撑机构所成夹角处于第二阈值范围内，所述移动机构位于所述地面上，且所述机构驱动件能够驱动所述移动结构运动并带动所述外骨骼装置整体在所述地面上移动，其中，所述第二阈值范围的最大值小于所述第一阈值范围的最小值。

8、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述腿部支撑结构还包括膝关节压力组件，所述膝关节压力组件包括限位条、套筒、压力传感器以及弹簧，所述限位条的一端固定于所述大腿支撑机构，所述套筒固定于所述小腿支撑机构的远离另一个所述小腿支撑机构的一侧，且所述套筒可滑动套接于所述限位条远离所述大腿支撑机构的一端，所述压力传感器设于所述套筒内且位于所述限位条的外周，所述弹簧可活动套接于所述限位条的外周，且所述弹簧的一端伸入所述套筒内并抵接于所述压力传感器，所述弹簧的另一端抵接于所述大腿支撑机构。

9、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述移动结构包括履带轮。

10、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述第一撑杆包括可伸缩相连接的第一杆以及第二杆，所述第一杆与所述第二杆之间连接有减震阻尼以及伸缩驱动件；和/或，

11、所述小腿支撑机构的远离所述大腿支撑机构的一端连接有第二撑杆，所述第二撑杆铰接于所述移动结构的远离所述第一撑杆的一端；和/或，

12、所述外骨骼装置还包括脚部支撑结构，所述脚部支撑结构铰接于所述小腿支撑机构的远离所述大腿支撑机构的一端，所述脚部支撑结构用于供用户踩踏。

13、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述大腿支撑机构通过第二旋转电机可转动连接于所述腰部支撑结构，所述第二旋转电机能够驱动所述腰部支撑结构相对所述大腿支撑机构转动。

14、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述外骨骼装置还包括承重结构，所述承重结构设置于所述腰部支撑结构，所述承重结构用于承载重物。

15、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述承重结构包括承重板，所述承重板设于所述腰部支撑结构的用于背离用户的一侧；和/或，

16、所述承重结构包括悬吊组件，所述悬吊组件包括组件支架、第三旋转电机以及悬吊绳，所述组件支架设于所述腰部支撑结构，且所述组件支架远离所述腰部支撑结构的一端延伸至用于位于用户肩部前方的一侧，所述第三旋转电机设于所述组件支架远离所述腰部支撑结构的一端，且所述第三旋转电机连接于所述悬吊绳，所述第三旋转电机能够收卷或释放所述悬吊绳。

17、作为所述的外骨骼装置的一种优选的技术方案，所述承重结构包括所述悬吊组件时，所述组件支架包括电动伸缩杆以及支架主体，电动伸缩杆连接于所述腰部支撑结构与所述支架主体之间，沿两个所述腿部支撑结构的相对方向上，所述支架主体的两相对端间隔相对，所述支架主体的两相对端分别设置有所述第三旋转电机。

18、第二方面，提供一种外骨骼装置的使用方法，使用如前述第一方面所述的外骨骼装置，所述外骨骼装置的使用方法包括：

19、在使所述外骨骼装置从所述站立姿态转换至所述坐下姿态时，所述第一旋转电机输出匀速旋转运动，使所述大腿支撑机构与所述小腿支撑机构相对旋转至所成夹角处于所述第二阈值范围内；

20、在使所述外骨骼装置从所述坐下姿态转换至所述站立姿态时，所述第一旋转电机输出匀速旋转运动，使所述大腿支撑机构与所述小腿支撑机构相对旋转至所成夹角处于所述第一阈值范围内；

21、在所述机构驱动件启动时，所述第一旋转电机锁定。

22、作为所述的外骨骼装置的使用方法的一种优选的技术方案，所述第一撑杆可伸缩，所述腿部支撑结构还包括膝关节压力组件，在所述外骨骼装置处于所述坐下姿态时，所述第一撑杆能够根据所述膝关节压力组件检测的压力调整所述第一撑杆的长度，以使两个所述大腿支撑机构靠近所述腰部支撑结构的一端相平齐。

23、本发明的有益效果为：

24、通过设置连接在大腿支撑机构和小腿支撑机构之间的移动机构，使外骨骼装置在坐下姿态下，移动机构能够位于地面上，且机构驱动件能够驱动移动结构运动并带动外骨骼装置整体在地面上移动，以能够协助穿戴外骨骼装置的用户进行移动，进而降低用户往返运输材料与工具时的劳动强度，降低工伤事故风险。

技术特征：

1.一种外骨骼装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的外骨骼装置，其特征在于，所述腿部支撑结构还包括膝关节压力组件，所述膝关节压力组件包括限位条、套筒、压力传感器以及弹簧，所述限位条的一端固定于所述大腿支撑机构，所述套筒固定于所述小腿支撑机构的远离另一个所述小腿支撑机构的一侧，且所述套筒可滑动套接于所述限位条远离所述大腿支撑机构的一端，所述压力传感器设于所述套筒内且位于所述限位条的外周，所述弹簧可活动套接于所述限位条的外周，且所述弹簧的一端伸入所述套筒内并抵接于所述压力传感器，所述弹簧的另一端抵接于所述大腿支撑机构。

3.根据权利要求1所述的外骨骼装置，其特征在于，所述移动结构包括履带轮。

4.根据权利要求1-3任一项所述的外骨骼装置，其特征在于，所述第一撑杆包括可伸缩相连接的第一杆以及第二杆，所述第一杆与所述第二杆之间连接有减震阻尼以及伸缩驱动件；和/或，

5.根据权利要求1所述的外骨骼装置，其特征在于，所述大腿支撑机构通过第二旋转电机可转动连接于所述腰部支撑结构，所述第二旋转电机能够驱动所述腰部支撑结构相对所述大腿支撑机构转动。

6.根据权利要求1-3任一项或权利要求5所述的外骨骼装置，其特征在于，所述外骨骼装置还包括承重结构，所述承重结构设置于所述腰部支撑结构，所述承重结构用于承载重物。

7.根据权利要求6所述的外骨骼装置，其特征在于，所述承重结构包括承重板，所述承重板设于所述腰部支撑结构的用于背离用户的一侧；和/或，

8.根据权利要求7所述的外骨骼装置，其特征在于，所述承重结构包括所述悬吊组件时，所述组件支架包括电动伸缩杆以及支架主体，电动伸缩杆连接于所述腰部支撑结构与所述支架主体之间，沿两个所述腿部支撑结构的相对方向上，所述支架主体的两相对端间隔相对，所述支架主体的两相对端分别设置有所述第三旋转电机。

9.一种外骨骼装置的使用方法，其特征在于，使用如权利要求1-8任一项所述的外骨骼装置，所述外骨骼装置的使用方法包括：

10.根据权利要求9所述的外骨骼装置的使用方法，其特征在于，所述第一撑杆可伸缩，所述腿部支撑结构还包括膝关节压力组件，在所述外骨骼装置处于所述坐下姿态时，所述第一撑杆能够根据所述膝关节压力组件检测的压力调整所述第一撑杆的长度，以使两个所述大腿支撑机构靠近所述腰部支撑结构的一端相平齐。

技术总结本发明公开一种外骨骼装置及其使用方法，该包括腰部支撑结构以及两个腿部支撑结构，两个腿部支撑结构分别设于腰部支撑结构的两相对侧，腿部支撑结构包括大腿支撑机构、小腿支撑机构以及移动机构，大腿支撑机构可转动连接于腰部支撑结构，小腿支撑机构通过第一旋转电机连接于大腿支撑机构，第一旋转电机能够驱动小腿支撑机构相对大腿支撑机构转动，移动机构包括第一撑杆、移动结构以及机构驱动件，第一撑杆铰接于移动结构，第一撑杆远离移动结构的一端铰接于大腿支撑机构远离小腿支撑机构的一端，移动结构远离第一撑杆的一端铰接于小腿支撑机构远离大腿支撑机构的一端，机构驱动件传动连接于移动结构，该外骨骼装置能够协助用户进行移动。技术研发人员：陈诚受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18