一种防跌倒的外骨骼助力装置

1.本实用新型涉及外骨骼技术领域，具体是一种防跌倒的外骨骼助力装置。


背景技术：

2.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。别称：强化服、动力服、动力装甲、exoframe、hardsuit或exosuit等。凭借这套“服装”，人类就可以成为所谓的“铁人”。
3.机械外骨骼可以提供给使用者很大的力量来举起重物，便于使用者搬运重物，以降低身体负担。
4.在机械外骨骼使用过程中，有时会出现意外，由于使用者操作和地形原因，机械外骨骼重心不稳，会使机械外骨骼倾斜跌倒，现有的机械外骨骼大多没有防跌倒支撑结构，机械外骨骼跌倒后，使用者、搬运的货物和机械外骨骼自身都会受到损伤，不能保证人员和货物的安全，不便于使用者使用。
5.针对上述问题，现在设计一种改进的防跌倒的外骨骼助力装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种防跌倒的外骨骼助力装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种防跌倒的外骨骼助力装置，包括外骨骼本体和支撑机构，所述外骨骼本体的小腿侧壁上端安装有安装板，所述安装板下方的外骨骼本体小腿侧壁上安装有固定环，所述安装板的下端通过球铰转动连接有用于对外骨骼本体进行支撑的第一电动伸缩杆。
9.所述支撑机构设置在固定环的内部，用于根据外骨骼本体倾倒的方向对第一电动伸缩杆的角度进行调节，从而使第一电动伸缩杆对外骨骼本体进行有效支撑。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述支撑机构包括若干个第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆通过水平铰链转动连接在固定环的内壁上，所述第二电动伸缩杆呈圆周阵列设置，所述第二电动伸缩杆的输出端通过球铰转动连接有限位筒，所述限位筒滑动套在第一电动伸缩杆的侧壁上。
11.所述安装板的上端安装有用于检测外骨骼本体是否倾倒的陀螺仪，所述安装板的上端安装有用于接收陀螺仪的信号并对第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆进行控制的控制器。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述第一电动伸缩杆的输出端安装有用于使第一电动伸缩杆的输出端与地面稳定接触的摩擦块。
13.作为本实用新型再进一步的方案：所述限位筒的内壁上安装有便于限位筒和第一电动伸缩杆相对滑动的滚珠。
14.作为本实用新型再进一步的方案：所述安装板的上端安装有用于预警的报警器。
15.作为本实用新型再进一步的方案：所述第一电动伸缩杆的侧壁上安装有用于提高第一电动伸缩杆结构强度的加强肋条。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型与现有技术相比，通过陀螺仪实时检测外骨骼本体的倾斜情况，并通过报警器进行预警，及时提高使用者进行状态的调整，在意外跌倒时，通过对若干个第二电动伸缩杆的调配，使第一电动伸缩杆向外骨骼本体倾倒的方向摆动，从而使第一电动伸缩杆对外骨骼本体进行支撑，防止外骨骼本体发生倾倒，对使用者、搬运的货物和外骨骼本体进行保护，便于使用者使用。
附图说明
18.图1为本实用新型的三维结构示意图。
19.图2为本实用新型中支撑机构的结构示意图。
20.图3为本实用新型中第二电动伸缩杆的结构示意图。
21.其中：1、外骨骼本体；2、安装板；3、固定环；4、第一电动伸缩杆；5、摩擦块；6、第二电动伸缩杆；7、控制器；8、陀螺仪；9、报警器；10、限位筒；11、滚珠。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1-图3，本实用新型实施例中，一种防跌倒的外骨骼助力装置，包括外骨骼本体1和支撑机构，所述外骨骼本体1的小腿侧壁上端安装有安装板2，所述安装板2下方的外骨骼本体1小腿侧壁上安装有固定环3，所述安装板2的下端通过球铰转动连接有用于对外骨骼本体1进行支撑的第一电动伸缩杆4，所述第一电动伸缩杆4的输出端安装有用于使第一电动伸缩杆4的输出端与地面稳定接触的摩擦块5。
24.所述支撑机构设置在固定环3的内部，用于根据外骨骼本体1倾倒的方向对第一电动伸缩杆4的角度进行调节，从而使第一电动伸缩杆4对外骨骼本体1进行有效支撑。
25.所述支撑机构包括若干个第二电动伸缩杆6，所述第二电动伸缩杆6通过水平铰链转动连接在固定环3的内壁上，所述第二电动伸缩杆6呈圆周阵列设置，所述第二电动伸缩杆6的输出端通过球铰转动连接有限位筒10，所述限位筒10滑动套在第一电动伸缩杆4的侧壁上，所述限位筒10的内壁上安装有便于限位筒10和第一电动伸缩杆4相对滑动的滚珠11。
26.所述安装板2的上端安装有用于检测外骨骼本体1是否倾倒的陀螺仪8，所述安装板2的上端安装有用于接收陀螺仪8的信号并对第一电动伸缩杆4和第二电动伸缩杆6进行控制的控制器7，所述安装板2的上端安装有用于预警的报警器9。
27.在使用时，通过陀螺仪8实时检测外骨骼本体1的倾斜情况，在外骨骼本体1倾斜角度较大时，陀螺仪8向控制器7发出信号，控制器7向报警器9发出信号，报警器9会进行报警，提高使用者外骨骼本体1的倾斜角度较大，存在跌倒的危险，通过使用者及时调整。
28.在外骨骼本体1意外跌倒时，陀螺仪8将检测的信号发送到控制器7上，控制器7对
信号进行分析判断，控制器7向第一电动伸缩杆4和第二电动伸缩杆6发出信号，各个第二电动伸缩杆6在控制器7的控制下伸缩，并将第一电动伸缩杆4摆动至外骨骼本体1倾倒的方向，同时启动第一电动伸缩杆4伸出，第一电动伸缩杆4的输出端推动摩擦块5与地面接触，从而使第一电动伸缩杆4对外骨骼本体1进行支撑，防止外骨骼本体1发生倾倒。
29.与现有技术相比，通过陀螺仪8实时检测外骨骼本体1的倾斜情况，并通过报警器9进行预警，及时提高使用者进行状态的调整，在意外跌倒时，通过对若干个第二电动伸缩杆6的调配，使第一电动伸缩杆4向外骨骼本体1倾倒的方向摆动，从而使第一电动伸缩杆4对外骨骼本体1进行支撑，防止外骨骼本体1发生倾倒，对使用者、搬运的货物和外骨骼本体1进行保护，便于使用者使用。
30.上述实用新型公布了一种防跌倒的外骨骼助力装置，在使用时，通过陀螺仪8实时检测外骨骼本体1的倾斜情况，在外骨骼本体1倾斜角度较大时，陀螺仪8向控制器7发出信号，控制器7向报警器9发出信号，报警器9会进行报警，提高使用者外骨骼本体1的倾斜角度较大，存在跌倒的危险，通过使用者及时调整。
31.在外骨骼本体1意外跌倒时，陀螺仪8将检测的信号发送到控制器7上，控制器7对信号进行分析判断，控制器7向第一电动伸缩杆4和第二电动伸缩杆6发出信号，各个第二电动伸缩杆6在控制器7的控制下伸缩，并将第一电动伸缩杆4摆动至外骨骼本体1倾倒的方向，同时启动第一电动伸缩杆4伸出，第一电动伸缩杆4的输出端推动摩擦块5与地面接触，从而使第一电动伸缩杆4对外骨骼本体1进行支撑，防止外骨骼本体1发生倾倒。
32.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

技术特征：
1.一种防跌倒的外骨骼助力装置，包括外骨骼本体（1）和支撑机构，所述外骨骼本体（1）的小腿侧壁上端安装有安装板（2），其特征在于，所述安装板（2）下方的外骨骼本体（1）小腿侧壁上安装有固定环（3），所述安装板（2）的下端通过球铰转动连接有用于对外骨骼本体（1）进行支撑的第一电动伸缩杆（4）；所述支撑机构设置在固定环（3）的内部，用于根据外骨骼本体（1）倾倒的方向对第一电动伸缩杆（4）的角度进行调节，从而使第一电动伸缩杆（4）对外骨骼本体（1）进行支撑。2.根据权利要求1所述的一种防跌倒的外骨骼助力装置，其特征在于，所述支撑机构包括若干个第二电动伸缩杆（6），所述第二电动伸缩杆（6）通过水平铰链转动连接在固定环（3）的内壁上，所述第二电动伸缩杆（6）呈圆周阵列设置，所述第二电动伸缩杆（6）的输出端通过球铰转动连接有限位筒（10），所述限位筒（10）滑动套在第一电动伸缩杆（4）的侧壁上；所述安装板（2）的上端安装有用于检测外骨骼本体（1）是否倾倒的陀螺仪（8），所述安装板（2）的上端安装有用于接收陀螺仪（8）的信号并对第一电动伸缩杆（4）和第二电动伸缩杆（6）进行控制的控制器（7）。3.根据权利要求1所述的一种防跌倒的外骨骼助力装置，其特征在于，所述第一电动伸缩杆（4）的输出端安装有用于使第一电动伸缩杆（4）的输出端与地面稳定接触的摩擦块（5）。4.根据权利要求2所述的一种防跌倒的外骨骼助力装置，其特征在于，所述限位筒（10）的内壁上安装有便于限位筒（10）和第一电动伸缩杆（4）相对滑动的滚珠（11）。5.根据权利要求2所述的一种防跌倒的外骨骼助力装置，其特征在于，所述安装板（2）的上端安装有用于预警的报警器（9）。6.根据权利要求1所述的一种防跌倒的外骨骼助力装置，其特征在于，所述第一电动伸缩杆（4）的侧壁上安装有用于提高第一电动伸缩杆（4）结构强度的加强肋条。

技术总结
本实用新型公开了一种防跌倒的外骨骼助力装置，涉及外骨骼技术领域，该装置包括外骨骼本体和支撑机构，所述外骨骼本体的小腿侧壁上端安装有安装板，所述安装板下方的外骨骼本体小腿侧壁上安装有固定环，所述安装板的下端通过球铰转动连接有用于对外骨骼本体进行支撑的第一电动伸缩杆，本实用新型与现有技术相比，通过陀螺仪实时检测外骨骼本体的倾斜情况，并通过报警器进行预警，及时提高使用者进行状态的调整，在意外跌倒时，通过对若干个第二电动伸缩杆的调配，使第一电动伸缩杆向外骨骼本体倾倒的方向摆动，从而使第一电动伸缩杆对外骨骼本体进行支撑，防止外骨骼本体发生倾倒，对使用者、搬运的货物和外骨骼本体进行保护。护。护。


技术研发人员：郑铭萱 王文博 郭宇 温金领 陈晨 邱旭阳
受保护的技术使用者：郑州信息科技职业学院
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/12