本發(fā)明涉及助力外骨骼機器人，尤其涉及一種上肢外骨骼。
背景技術(shù)：
1、外骨骼是一種可穿戴的機械裝置。目前，外骨骼主要作為醫(yī)療輔助器械用于運動康復和在工業(yè)生產(chǎn)或日常生活中作為助力工具用于緩解肌肉疲勞或減輕搬運重物的負擔。
2、現(xiàn)有的穿戴式上肢外骨骼背部大多數(shù)采用固定式結(jié)構(gòu)，用于支撐穿戴者背部，提高穿戴穩(wěn)定性，并采用有源助力的方式為相關部位提供一定的助力，以減輕穿戴者所承受的負擔，緩解肌肉疲勞。使用者在直立狀態(tài)下上肢外骨骼可以為背部提供支撐，但是常規(guī)的外骨骼無法完全貼合腰背部，使其在在彎腰狀態(tài)下反而會對使用者產(chǎn)生負擔。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種仿人體脊椎的貼合腰部的可調(diào)節(jié)的上肢外骨骼。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種上肢外骨骼，包括腰部支撐單元，腰部支撐單元包括在豎直方向上排列的數(shù)個支撐模塊，相鄰的兩個支撐模塊可活動連接配合，并且可活動連接配合允許相鄰的兩個支撐模塊調(diào)整彼此的間距和/或角度，以實現(xiàn)腰部支撐單元在豎直方向上的長度和曲度變化從而貼合人體的腰背部的彎曲和直立，
3、支撐模塊包括在水平方向上左右對稱的一對支撐件，支撐件被設置為可滑動的以調(diào)整一對兩個支撐件的間距，支撐件面向人體的腰背部的一側(cè)固定設有傾斜部，傾斜部的斜面朝向人體，用于將人體屈身時抵向傾斜部的力轉(zhuǎn)化為使一對兩個支撐件相對滑動打開的驅(qū)動力，
4、腰部支撐單元在豎直方向上相對的兩端分別連接背部穿戴單元和髖部穿戴單元。
5、優(yōu)選的，所述支撐模塊還包括設于一對兩個支撐件之間的第一連接件，所述第一連接件相背的兩側(cè)分別與兩個支撐件滑動連接，所述第一連接件向其相背的兩側(cè)伸出至少一對兩個插桿，所述支撐件對應于所述第一連接件的插桿的位置設有插槽，所述插桿和插槽插接。
6、優(yōu)選的，還包括彈性件，彈性件的兩端分別作用在第一連接件與所述支撐件上，用于在支撐件朝遠離所述第一連接件的方向滑動時為支撐件提供彈性回復力。
7、優(yōu)選的，還包括第二連接件，第二連接件設置在除首尾兩端的支撐模塊之外的其他相鄰的所述支撐模塊之間，所述第二連接件包括轉(zhuǎn)向柱和固定柱，所述固定柱與轉(zhuǎn)向柱為可轉(zhuǎn)動連接，其中一個支撐模塊與所述固定柱固定連接，其中另一個支撐模塊與轉(zhuǎn)向柱滑動連接。
8、優(yōu)選的，所述固定柱設有一開口朝向轉(zhuǎn)向柱的安裝腔，所述轉(zhuǎn)向柱部分伸入固定柱中，所述安裝腔的上端為一個c型的結(jié)構(gòu)，僅在面向人體的方向設有一缺口，所述轉(zhuǎn)向柱能轉(zhuǎn)動落入所述缺口中。
9、優(yōu)選的，所述缺口位置設有向上延伸的限位塊，用于對所述轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向角度做限位。
10、優(yōu)選的，與所述轉(zhuǎn)向柱滑動連接的所述支撐模塊設有下插孔，轉(zhuǎn)向柱插接在下插孔中，在下插孔的側(cè)壁沿徑向開設有安裝槽，在安裝槽中設有滑塊和彈簧，彈簧的兩端作用在滑動和安裝槽上，在轉(zhuǎn)向柱表面設有滑槽，滑塊和/或轉(zhuǎn)向柱的插入端部設有傾斜引導面，在轉(zhuǎn)向柱插入的過程中通過傾斜引導面的引導使滑塊落入插入至滑槽中與滑槽滑動連接。
11、優(yōu)選的，所述滑槽的兩端設有滑動終止面，用于和滑塊抵接以使轉(zhuǎn)向柱無法滑動脫出下插孔。
12、優(yōu)選的，腰部支撐單元與背部穿戴單元或髖部穿戴單元通過第三連接件連接，第三連接件包括固定連接于腰部支撐單元的固定部和可滑動連接于背部穿戴單元或髖部穿戴單元的轉(zhuǎn)向部，轉(zhuǎn)向部和固定部可轉(zhuǎn)動連接，在背部穿戴單元或髖部穿戴單元上設有階梯槽，所述轉(zhuǎn)向部上設有傾斜張開的彈片，轉(zhuǎn)向部插入階梯槽以使彈片先壓縮后張開以防脫限位在階梯槽內(nèi)，階梯槽在水平延伸以允許轉(zhuǎn)向部在水平方向滑動。
13、優(yōu)選的，所述上肢外骨骼還包括助力單元，所述助力單元用于回縮在伸長狀態(tài)下的腰部支撐單元，所述助力單元一端與背部穿戴單元固定連接，遠離背部穿戴單元的另一端與髖部穿戴單元相連。
14、本發(fā)明的有益效果如下：
15、本發(fā)明設有可調(diào)節(jié)的腰部支撐單元，通過在豎直方向上排列的數(shù)個支撐模塊，相鄰的兩個支撐模塊采用活動連接，用于在豎直方向上調(diào)節(jié)腰部支撐單元的長度。腰部支撐單元可以在直立狀態(tài)下為使用者提供腰部支撐，在彎腰狀態(tài)下使用者的背部肌肉被拉長，相鄰的兩個支撐模塊調(diào)整彼此的間距和/或角度實現(xiàn)腰部支撐單元在豎直方向上的長度和曲度變化從而貼合人體的腰背部的彎曲和直立，可以更加貼合背部。
16、支撐模塊在水平方向上設有左右對撐的一對支撐件，左右對稱的兩個支撐件之間能夠發(fā)生相對滑動，用于調(diào)整一對兩個支撐件之間的間距。支撐件朝向人體腰背部的一側(cè)固定設有傾斜部，傾斜部的斜面朝向人體，用于將人體屈身時抵向傾斜部的力轉(zhuǎn)化為使一對兩個支撐件相對滑動打開的驅(qū)動力，在使用狀態(tài)下，當使用者彎腰時，支撐模塊的兩個支撐件之間會貼合使用者的腰部發(fā)生自適應的滑動，起到貼合背部的作用。
1.一種上肢外骨骼，其特征在于，包括腰部支撐單元，所述腰部支撐單元包括在豎直方向上排列的數(shù)個支撐模塊，相鄰的兩個支撐模塊可活動連接配合，并且所述可活動連接配合允許相鄰的兩個支撐模塊調(diào)整彼此的間距和/或角度，以實現(xiàn)腰部支撐單元在豎直方向上的長度和曲度變化從而貼合人體的腰背部的彎曲和直立，
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的上肢外骨骼，其特征在于，所述支撐模塊還包括設于一對兩個支撐件之間的第一連接件，所述第一連接件相背的兩側(cè)分別與兩個支撐件滑動連接，所述第一連接件向其相背的兩側(cè)伸出至少一對兩個插桿，所述支撐件對應于所述第一連接件的插桿的位置設有插槽，所述插桿和插槽插接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的上肢外骨骼，其特征在于，還包括彈性件，彈性件的兩端分別作用在第一連接件與所述支撐件上，用于在支撐件朝遠離所述第一連接件的方向滑動時為支撐件提供彈性回復力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的上肢外骨骼，其特征在于，還包括第二連接件，第二連接件設置在除首尾兩端的支撐模塊之外的其他相鄰的所述支撐模塊之間，所述第二連接件包括轉(zhuǎn)向柱和固定柱，所述固定柱與轉(zhuǎn)向柱為可轉(zhuǎn)動連接，其中一個支撐模塊與所述固定柱固定連接，其中另一個支撐模塊與轉(zhuǎn)向柱滑動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的上肢外骨骼，其特征在于，所述固定柱設有一開口朝向轉(zhuǎn)向柱的安裝腔，所述轉(zhuǎn)向柱部分伸入固定柱中，所述安裝腔的上端為一個c型的結(jié)構(gòu)，僅在面向人體的方向設有一缺口，所述轉(zhuǎn)向柱能轉(zhuǎn)動落入所述缺口中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的上肢外骨骼，其特征在于，所述缺口位置設有向上延伸的限位塊，用于對所述轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向角度做限位。
7.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的上肢外骨骼，其特征在于，與所述轉(zhuǎn)向柱滑動連接的所述支撐模塊設有下插孔，轉(zhuǎn)向柱插接在下插孔中，在下插孔的側(cè)壁沿徑向開設有安裝槽，在安裝槽中設有滑塊和彈簧，彈簧的兩端作用在滑動和安裝槽上，在轉(zhuǎn)向柱表面設有滑槽，滑塊和/或轉(zhuǎn)向柱的插入端部設有傾斜引導面，在轉(zhuǎn)向柱插入的過程中通過傾斜引導面的引導使滑塊落入插入至滑槽中與滑槽滑動連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的上肢外骨骼，其特征在于，所述滑槽的兩端設有滑動終止面，用于和滑塊抵接以使轉(zhuǎn)向柱無法滑動脫出下插孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的上肢外骨骼，其特征在于，腰部支撐單元與背部穿戴單元或髖部穿戴單元通過第三連接件連接，第三連接件包括固定連接于腰部支撐單元的固定部和可滑動連接于背部穿戴單元或髖部穿戴單元的轉(zhuǎn)向部，轉(zhuǎn)向部和固定部可轉(zhuǎn)動連接，在背部穿戴單元或髖部穿戴單元上設有階梯槽，所述轉(zhuǎn)向部上設有傾斜張開的彈片，轉(zhuǎn)向部插入階梯槽以使彈片先壓縮后張開以防脫限位在階梯槽內(nèi)，階梯槽在水平延伸以允許轉(zhuǎn)向部在水平方向滑動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的上肢外骨骼，其特征在于，所述上肢外骨骼還包括助力單元，所述助力單元用于回縮在伸長狀態(tài)下的腰部支撐單元，所述助力單元一端與背部穿戴單元固定連接，遠離背部穿戴單元的另一端與髖部穿戴單元相連。