CN116619328A - 一种紧凑腰部助力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑腰部助力装置，包括主体框架、动力模块、腿杆模块以及腰带，主体框架包括背板、腰杆和前腰托，前腰托设置于穿戴者腰部前侧用以托举重物，前腰托至少包括腰托基座，且通过腰托基座固定在主体框架和/或动力模块和/或腰带上，前腰托在竖直方向相对于主体框架或动力模块联接呈现刚性，以使得前腰托上承载重物且传递至主体框架；前腰托在水平方向相对于主体框架或动力模块呈现柔性或旋转，以使得前腰托在水平方向打开以使得穿戴者将助力装置从后腰套入人体腰部。穿戴者采用本发明助力装置在搬运行走时，通过本发明助力装置可将负荷重量转移至腰部和背部，并具有穿戴稳定的优点。

Description

一种紧凑腰部助力装置

技术领域

本发明涉及人体助力外骨骼的动力装置领域，特别涉及一种紧凑腰部助力装置。

背景技术

人类在日常工作生活中常常遇到希望增强人体上肢或下肢力量和耐力的情况，可穿戴动力外骨骼装置是满足这一类应用的装置，包括髋关节助力外骨骼、膝关节助力外骨骼以及上肢助力外骨骼等，现有很多文献披露了这类装置的实现机构。

现有的腰部助力外骨骼技术中，在弯腰时提供伸髋力矩，为实现向上提拉/托举穿戴者肩部，其背部采用的是延伸至肩部的刚性背板，以传递伸髋力矩，这样带来的问题是行走时会导致背板左右晃动，影响穿戴体验；此外，目前腰部助力外骨骼在搬运行走时，基本采用从背板吊绳的方式减轻手臂的负荷，在行走过程中重物重量全部依靠背板传递，这样背板需要在后背伸出很高，造成外骨骼设备很笨重，且进一步加剧了行走时背板的左右晃动；此外，背板吊绳很长，没有进行收纳处理，在复杂工作场景中会带来不便，吊绳有卷入运转设备或卡住的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧凑腰部助力装置，旨在解决现有外骨骼设备笨重、背板晃动严重的问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种紧凑腰部助力装置，包括主体框架、动力模块、腿杆模块以及腰带，所述主体框架包括背板和腰杆，所述背板设置于穿戴者后背；所述动力模块设置于穿戴者两侧髋部处；所述腰杆从设置于穿戴者两侧髋部的动力模块向后上方延伸并与所述背板传动联接；所述腿杆模块设置于穿戴者腿部侧面且用于穿戴者腿部穿戴固定，所述腿杆模块的上端与所述动力模块旋转联接，所述动力模块驱动所述腿杆模块带动穿戴者腿部向前或向后摆动；所述腰带与所述动力模块或腰杆固联；

所述主体框架还包括前腰托，所述前腰托设置于穿戴者腰部前侧用以托举重物，所述前腰托至少包括腰托基座，且通过所述腰托基座固定在所述主体框架和/或所述动力模块和/或腰带上，所述前腰托在竖直方向相对于所述主体框架或动力模块联接呈现刚性，以使得所述前腰托上承载重物且传递至主体框架；所述前腰托在水平方向相对于所述主体框架或动力模块呈现柔性或旋转，以使得所述前腰托在水平方向打开以使得穿戴者将助力装置从后腰套入人体腰部。

进一步的，所述前腰托还包括腰托转轴和腰托杆，所述腰托杆和腰托基座通过腰托转轴基于竖直方向旋转联接。

进一步的，所述背板至少包括第一背板、第二背板及一个背板转轴，所述第一背板、第二背板通过所述背板转轴旋转联接，所述背板转轴设置于穿戴者肩部下方后心处且垂直于冠状面；当使用助力装置时，所述第二背板以背板转轴为转动点沿穿戴者肩部左右晃动方向旋转，当不使用助力装置时，所述第二背板旋转至与所述第一背板重叠。

进一步的，所述腰杆与所述背板通过设置的快速抱紧结构压紧联接；所述快速抱紧结构包括抱紧拉钉、扳手转轴、扳手凸轮及扳手手柄，所述抱紧拉钉联接所述背板与所述扳手凸轮，所述腰杆设置于所述背板与所述扳手凸轮之间；当扳动所述扳手手柄时旋转所述扳手凸轮并增加或缩小所述背板与所述扳手凸轮之间的距离，进而松开或压紧所述背板与所述腰杆，且当松开所述背板与所述腰杆时可调节所述腰杆与所述背板的相对位置。

进一步的，所述腰带环绕紧贴于穿戴者腰部，所述腰带包括左腰带和右腰带，所述左腰带和右腰带的一端在穿戴者后腰处扣合连接，所述左腰带和右腰带的另一端在穿戴者前腹部扣合连接，所述左腰带和右腰带扣合形成一个闭合的环状结构，以承载所述主体框架、动力模块及其上重物的重量。

进一步的，紧凑腰部助力装置还包括用于提拉重物的拉带，所述拉带的连接端固定在所述背板上，所述拉带的提拉端设有拉带磁吸或凸轴，所述前腰托或动力模块或腰带上设有与所述拉带磁吸磁吸配合的腰部磁吸或与所述凸轴匹配的磁吸开孔。

进一步的，所述拉带为弹性拉带，所述拉带外层为布套，所述拉带内层为弹性内芯，所述弹性内芯相对于所述布套滑动；所述弹性内芯自然长度小于所述布套自然长度；自然状态下，所述弹性内芯使得所述外层布套缩短为最短长度，拉伸状态下，所述外层布套伸展至最大长度以承载拉力且防止所述弹性内芯伸长过载。

进一步的，所述背板的两侧均设置有肩带，每一所述肩带分为肩带上段及肩带下段，所述肩带上段和肩带下段的头端均在穿戴者后背处与所述背板固联，所述肩带上段和肩带下段沿穿戴者肩部延伸至穿戴者前胸处，所述肩带上段及肩带下段末端相互扣合形成闭环结构，以将所述背板固定在穿戴者背部。

进一步的，所述前腰托上设有托杆力传感，所述托杆力传感串联于所述前腰托中，所述托杆力传感的一端与所述动力模块或腰托基座或腰托杆固联，另一端与所述腰托基座或腰托杆或腰托转轴固联，所述托杆力传感用于感测所述前腰托承载的重力大小。

进一步的，所述背板上设有拉带力传感，所述拉带力传感的一端固定在所述背板上，所述拉带力传感的另一端与所述拉带的连接端固联，以感测所述拉带拉力的大小。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

穿戴者穿戴使用本发明助力装置时第二背板可以跟随穿戴者肩部左右晃动而旋转，从而可以提升本发明装置的灵活性与人体适应性，另外，在不使用本发明装置时，第二背板可以旋转至与第一背板重叠，从而可以减小背板的长度，缩小本发明助力装置的体积，便于携带和收纳本发明助力装置。

当穿戴者前抱重物时，重物下方落于穿戴者前腹部的腰托杆上，此时腰托杆通过刚性联接对主体框架产生顺时针转矩，使得背板压紧穿戴者背部，另外，腰托杆受重力向下压与其固联的腰杆和/或动力模块，进而向下拉紧与其固联的腿带，从而将负荷重量转移至穿戴者腰部和背部，减轻穿戴者手臂和脊柱的负荷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例1的后视示意图；

图2为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例1的直立负重状态的右侧视示意图；

图3为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例1的弯腰状态的右侧视示意图；

图4为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例1的主体框架俯视示意图；

图5为本发明提供的紧凑腰部助力装置的快速抱紧结构的示意图；

图6为本发明提供的动力模块与腰杆及腿杆模块的联接示意图(图1中AA角度视图)；

图7为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例2的直立负重状态的右侧视示意图；

图8为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例3的右侧视示意图；

图9为本发明提供的紧凑腰部助力装置的实施例3的主体框架俯视示意图。

图中标识说明：

1—主体框架；11—背板；111—第一背板；112—第二背板；1121—延伸臂；113—背板转轴；114—抱紧块；115—抱紧扳手；1151—抱紧拉钉；1152—扳手手柄；1153—扳手转轴；1154—扳手凸轮；12—腰杆；13—前腰托；131—腰托基座；132—腰托转轴；133—腰托杆；134—腰托凸起；

2—动力模块；21—动力基座；22—动力输出盘；

3—腿杆模块；31—腿杆转接段；32—腿杆转轴；33—腿杆主体；34—大腿护壳；

41—肩带；411—肩带上段；412—肩带下段；413—肩带扣；42—腰带；421—右腰带；422—左腰带；423—后腰带扣；424—前腰带扣；425—腰部磁吸；43—腿带；44—拉带；441—拉带磁吸；442—拉带钩；

5—重物；

61—拉带力传感；62—托杆力传感；

7—风扇。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

下面结合图1、图2和图3，介绍本发明的紧凑腰部助力装置实施例1。

紧凑腰部助力装置包括主体框架1、动力模块2、腿杆模块3以及绑带系统。所述主体框架1包括背板11、腰杆12以及前腰托13，所述背板11设置于穿戴者后背；所述动力模块2设置于穿戴者两侧髋部处；所述腰杆12包括左腰杆及右腰杆，左腰杆及右腰杆分别设置于所述背板11的两侧，所述左腰杆及右腰杆的一端均与所述动力模块2固联，所述左腰杆及右腰杆的另一端分别从设置于穿戴者两侧髋部的动力模块2向后向上延伸并与所述背板11传动联接；所述腿杆模块3设置于穿戴者腿部侧面且用于穿戴者腿部穿戴固定，所述腿杆模块3的上端与所述动力模块2旋转联接，所述动力模块2可以驱动所述腿杆模块3带动穿戴者腿部向前或向后摆动。

如图1、图2所示，所述背板11包括第一背板111、第二背板112以及背板转轴113，所述第一背板111和第二背板112通过背板转轴113旋转连接，所述背板11平行设置于穿戴者后背，所述背板转轴113垂直于所述背板11，即垂直于人体冠状面；所述背板转轴113设置于穿戴者肩部下方或后心处，可以使得穿戴者穿戴使用本发明助力装置时所述第二背板112可以跟随穿戴者肩部左右晃动而旋转，从而可以提升本发明助力装置的灵活性与人体适应性，另外，在不使用本发明装置时，所述第二背板112可以旋转至与所述第一背板111重叠的位置，从而减小所述背板11的长度，进而缩小了本发明助力装置的体积，便于携带和收纳本发明助力装置。

如图2、图4和图6所示，所述主体框架1还包括前腰托13，两个所述前腰托13分别设置于穿戴者腰部前腹处的左右两侧，所述前腰托13采用刚性材质，所述前腰托13包括腰托基座131、腰托转轴132和腰托杆133，所述腰托基座131固定在所述腰杆12和/或所述动力模块2上，所述腰托基座131和所述腰托杆133基于竖直方向的腰托转轴132旋转联接，所述前腰托13在竖直方向相对于所述主体框架1或动力模块2联接呈现刚性，以使得所述前腰托13上可以承载重物5；所述前腰托13在水平方向相对于所述主体框架1或动力模块2可以旋转，两个所述腰托杆133可以相对于穿戴者腹部展开或闭合，展开时可以方便穿戴者穿入设备，同时可以作为一个承载平台托举重物5；闭合时可以使得腰托杆133贴近人体腹部，避免工作时过于突兀。

所述前腰托13也可以采用弹性材料(如钛合金、记忆合金等)或半柔性材料(如尼龙、玻纤等)，这种情况下前腰托13为一体结构，无需设置腰托转轴132，只需把前腰托13的根部固定在所述腰杆12和/或动力模块2上，通过前腰托13自身的变形即可实现前腰托13的打开或闭合，从而实现类似腰托转轴132的功能。

前腰托13工作原理如下：如图2、图5、图7所示，当穿戴者前抱重物5时，重物5下方落于穿戴者前腹部的所述腰托杆133上，此时所述腰托杆通过刚性联接对主体框架1产生顺时针转矩，使得所述背板11压紧穿戴者背部，另外，所述腰托杆受重力向下压与其固联的腰杆12和/或动力模块2，进而向下拉紧与其固联的所述腿带43，从而将负荷重量转移至穿戴者腰部和背部，减轻穿戴者手臂和脊柱的负荷。

如图4所示，所述背板11带有快速抱紧结构，基于该快速抱紧结构，所述腰杆12在所述第一背板111传动联接的位置可以调节，以适应不同腰围的穿戴者使用本发明助力装置。具体的，所述快速抱紧结构包括抱紧块114和抱紧扳手115，所述抱紧扳手115包括抱紧拉钉1151、扳手手柄1152、扳手转轴1153及扳手凸轮1154；所述腰杆12设置于所述抱紧块114与所述第一背板111之间，所述抱紧拉钉1151穿过所述第一背板111及抱紧块114，所述抱紧拉钉1151的一端设置于所述第一背板111的内侧，该端带有法兰(或螺母)，可以向外压紧于第一背板111，所述抱紧拉钉1151的另一端与所述扳手转轴1153相连；如图5所示，所述扳手手柄1152与扳手凸轮1154为一体化结构，当扳动所述扳手手柄1152时，所述扳手凸轮1154相对于扳手转轴1153转动，从而可以改变所述扳手转轴1153到所述抱紧块114的距离，进而可以压紧所述抱紧块114或松开所述抱紧块114。图4中，当扳手手柄1152向下顺时针转动时，其扳手凸轮1154可以扩大所述抱紧块114与所述第一背板111之间的距离，从而使得所述腰杆12相对于所述第一背板111可以左右移动，即通过设置两个快速抱紧结构分别调节左腰杆及右腰杆的相对距离，以适应不同腰围的穿戴者；当扳手手柄1152向上逆时针转动时，其扳手凸轮1154将减小所述抱紧块114与所述第一背板111之间的距离，从而使得所述腰杆12被所述抱紧块114与第一背板111所压紧，由此产生的摩擦力会阻止所述腰杆12相对于所述第一背板111移动，此时所述腰杆12与所述第一背板111紧密固定在一起，可以传递扭矩，从而使得本发明助力装置可以向穿戴者正常施加力矩。

通过采用上述快速抱紧结构，本发明助力装置的腰杆12可以更贴近穿戴者，从而使得本发明助力装置贴身、紧凑，不突兀，方便穿戴者在拥挤环境中工作。

如图6所示，所述动力模块2包括动力基座21和动力输出盘22，所述动力输出盘22相对于所述动力基座21可以相对旋转并输出力矩，其旋转转轴作为动力输出转轴。所述腰杆12、前腰托13均固定在所述动力基座21上，通过所述动力基座21所述腰杆12与所述前腰托13形成牢固联接，从而可以传递力及力矩。

如图2、图6所示，所述腿杆模块3包括腿杆转接段31、腿杆转轴32、腿杆主体33以及大腿护壳34。所述腿杆转接段31上端与所述动力输出盘22固联，下端与所述腿杆主体33通过所述腿杆转轴32旋转连接，所述腿杆转轴32垂直于人体冠状面，并与动力输出转轴正交，从而在进行动力力矩传递的同时允许穿戴者腿部外展或内收；腿杆主体33下端传动联接大腿护壳34，所述大腿护壳34与穿戴者腿部通过腿带43固定。

所述绑带系统包括肩带41、腰带42、腿带43以及拉带44。

如图1、图2所示，所述第二背板112向四方有凸出的延伸臂1121，两个所述肩带41分别设置于第二背板112的左右侧，每一所述肩带41包括肩带上段411、肩带下段412以及肩带扣413，所述肩带上段411、肩带下段412头端均在穿戴者后背处分别与对应的延伸臂1121固联，所述肩带上段411和肩带下段412环绕穿戴者肩部延伸至穿戴者前胸处，所述肩带上段411和肩带下段412的末端且在穿戴者前胸处通过对应的肩带扣413进行扣合，从而将所述第二背板112与穿戴者背部贴合；所述肩带41采用上下两段组合的方式方便用户穿戴使用，且可以使得所述肩带41紧紧环绕穿戴者的肩部，便于传递助力。

如图1、图4所示，所述腰带42环绕紧贴于穿戴者腰部，所述腰带42包括右腰带421、左腰带422、后腰带扣423以及前腰带扣424，所述右腰带421和左腰带422通过所述后腰带扣423在穿戴者后腰处扣合，通过前腰带扣424在穿戴者前腹部扣合，从而形成一个完整的环形腰带环绕在穿戴者腰部；所述腰杆12或所述动力基座21分别在两侧与所述右腰带421和左腰带422固联，所述腰带42闭合的环状结构承载所述主体框架1、动力模块2及其上承载的重物5的重量。

如图2、图7所示，当穿戴者前方抱负重物5时，重物5下端落于穿戴者前腹的所述腰托杆133上，进而将重量转移至与其固联的动力基座21上，进而再将重量转移至腰带42上，最终腰带42将重物的重量环绕分散至承力能力强的穿戴者腰部，从而减轻穿戴者手臂以及脊柱的负荷。

所述腰带42的后腰带扣423和前腰带扣424可以调节右腰带421和左腰带422的长度且可以扣合，从而可以适应不同腰围的穿戴者使用。

所述腿带43与所述大腿护壳34固联，进而将所述腿杆模块3固定在穿戴者大腿上。

如图7所示，所述拉带44的连接端固定于所述第二背板112(或肩带41)上；当穿戴者前方抱负重物5的时候，所述重物5下方通过所述前腰托13支撑，上方通过所述拉带44的提拉端拉住，形成稳固承载结构；所述拉带44的提拉端带有拉带钩442，所述拉带钩442可以勾住重物5，从而可以在抱负重物的时候完全放松穿戴者的手臂。

如图7所示，所述拉带44的提拉端还带有拉带磁吸441，所述前腰托13或动力模块12或腰带42侧面上带有腰部磁吸425(如图7中示出的位置为腰带42)，当不使用所述拉带44的时，所述拉带磁吸441与腰部磁吸425吸合，从而快速将所述拉带44末端固定在人体腰部附近，防止在工作场合拉带44卷入机器或勾住其他物品。

进一步的，上述拉带44提拉端的快速固定实现方案，也可以采用卡接装置来实现同样的功能：所述拉带44提拉端带有凸轴，所述前腰托13或动力模块12或腰带42上带有与所述凸轴相匹配的磁吸开孔，所述磁吸开孔用于所述凸轴卡入；当拉带44不使用的时候，将所述凸轴卡入所述磁吸开孔中即可实现所述拉带44提拉端的快速固定。

为不使用拉带44时实现更好地收纳，所述拉带44采用带有有限度弹性的内外双层结构；可以是带有弹性内芯的布套结构，所述拉带44外层布套没有弹性，可以褶皱收缩及承载大力，所述弹性内芯为弹性橡胶绳，可以相对所述布套滑动，其自然长度比布套短；这样，当不使用拉带44的时候，如上述拉带磁吸441与腰部磁吸425吸合的时候，拉带44的弹性内芯将使得拉带44缩短为内芯长度，从而使得拉带44紧贴穿戴者的躯干前侧，以防止拉带44卷入杂物；当使用拉带44拉起重物的时候，所述拉带44的布套伸展至最大长度，承载拉力的同时可以防止弹性内芯伸长过载造成损坏。

本发明实施例1的工作原理是：

如图3所示，当穿戴者弯腰提拉重物5时，本发明所述助力装置的动力模块2输出助力力矩，使得所述背板11与所述腿杆模块3相对伸展，此时，所述腿杆主体33通过所述大腿护壳34压紧穿戴者大腿前侧，所述背板11逆时针方向远离穿戴者背部，进而拉紧所述肩带41，从而将穿戴者肩部、胸部向上拉起，帮助穿戴者伸展腰部提起重物5，减轻穿戴者腰背部肌肉及腰椎脊椎的负担。

如图2所示，当穿戴者提起重物5时，穿戴者可以将重物5下方放置于所述前腰托13上，所述重物5的部分重量转移至主体框架1上，进而转移至腰带42及人体腰部，减轻穿戴者手臂及腰背部肌肉负荷；此时，本发明所述助力装置检测穿戴者行走动作，进而根据人体行走意图模拟人体下肢行走动作交替输出曲髋和伸髋力矩，减轻人体行走时下肢肌肉负担。

下面结合图7，介绍本发明助力装置的实施例2。

如图7所示，当穿戴者抱起较大体积的重物的时候，穿戴者可以将重物5下方放置于所述前腰托13上，再用所述拉带44从上方拉住所述重物5，所述重物5的部分重量转移至主体框架1及腰带42上，部分重量分散到穿戴者肩部及后背，从而使得重物负荷分布相对均匀，穿戴者体验更好。同时，本发明助力装置的动力系统输出行走助力，帮助穿戴者减轻负重行走时下肢肌肉负担，降低穿戴者负重行走体能消耗。

如图7所示，本发明助力装置还带有传感系统，传感系统包括设置于所述第二背板112上的拉带力传感61，所述拉带力传感61一端固定在所述第二背板112上，所述拉带力传感61的另一端固定在所述拉带44的连接端；当所述拉带44的提拉端提拉重物5的时候，会拉动所述拉带力传感61使其产生形变进而感知拉力的大小，本发明助力装置可以根据拉力大小驱动所述动力模块2输出动力。

如图7所示，传感系统还包括设置在前腰托13上的托杆力传感62，所述托杆力传感62串联于所述前腰托13中，所述托杆力传感62用于感知所述前腰托13上所承载的重力大小；在本实施例中，所述托杆力传感62的一端与所述动力基座21/腰托基座131固联，所述托杆力传感62的另一端与所述腰托基座131或腰托转轴132固联；当所述前腰托13上承载所述重物5时，会在所述托杆力传感62上产生形变进而感知其托举力的大小，本发明助力装置可以根据托举力大小驱动所述动力模块2输出动力。

如图7所示，本发明所述装置所述背板11上带有风扇7，所述风扇7转动时会向穿戴者背部吹入空气，以使得穿戴者工作时更加凉爽。

下面结合图8、图9，介绍本发明助力装置的实施例3。

与实施例1相比，本实施例3中对于前腰托13的结构进行了简化。如图8、图9所示，实施例3中的前腰托13去掉了腰托转轴132及腰托杆133，所述前腰托13包括腰托基座131，所述腰托基座131上带有腰托凸起134，所述腰托基座131固定在所述右腰带421和左腰带422上，所述腰托基座131前端的腰托凸起134用以托举重物5；本实施例中，所述右腰带421和左腰带422与所述动力模块2固联，所述右腰带421和左腰带422的内部嵌入塑料片，从而使得其重力方向刚性较强且水平方向保持柔性，可以将竖直方向的载荷大面积分散到穿戴者腰部；当所述腰托基座131上承载重物5时，所述腰托基座131将重物的重量转移到所述腰带42上，所述腰带42再将所述重物5的重量分散转移到穿戴者前腰及后腰，同时，还将重物5的部分重量转移到与之相固联的动力模块2上，进而转移到所述主体框架1及穿戴者背部，从而使得重物负荷在穿戴者身上分布相对均匀，体验更好。此外，本实施例中腰部磁吸425固定在所述腰带42或腰托基座131上，实现与所述拉带磁吸441的吸合以收纳所述拉带44的末端防止其卷入作业机器。本实施例前腰托13结构较为精简，适合搬运重物重量不是特别大及搬运重物体积不是很大的情况。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种紧凑腰部助力装置，其特征在于，包括主体框架、动力模块、腿杆模块以及腰带，所述主体框架包括背板和腰杆，所述背板设置于穿戴者后背；所述动力模块设置于穿戴者两侧髋部处；所述腰杆从设置于穿戴者两侧髋部的动力模块向后上方延伸并与所述背板传动联接；所述腿杆模块设置于穿戴者腿部侧面且用于穿戴者腿部穿戴固定，所述腿杆模块的上端与所述动力模块旋转联接，所述动力模块驱动所述腿杆模块带动穿戴者腿部向前或向后摆动；所述腰带与所述动力模块或腰杆固联；

其特征在于，

所述主体框架还包括前腰托，所述前腰托设置于穿戴者腰部前侧用以托举重物，所述前腰托至少包括腰托基座，且通过所述腰托基座固定在所述主体框架和/或所述动力模块和/或腰带上，所述前腰托在竖直方向相对于所述主体框架或动力模块联接呈现刚性，以使得所述前腰托上承载重物且传递至主体框架；所述前腰托在水平方向相对于所述主体框架或动力模块呈现柔性或旋转，以使得所述前腰托在水平方向打开以使得穿戴者将紧凑腰部助力装置从后腰套入人体腰部。

2.根据权利要求1所述的紧凑腰部助力装置，其特征在于：所述前腰托还包括腰托转轴和腰托杆，所述腰托杆和腰托基座通过腰托转轴基于竖直方向旋转联接。

3.根据权利要求1所述的紧凑腰部助力装置，其特征在于：所述背板至少包括第一背板、第二背板及一个背板转轴，所述第一背板、第二背板通过所述背板转轴旋转联接，所述背板转轴设置于穿戴者肩部下方后心处且垂直于冠状面；当使用助力装置时，所述第二背板以背板转轴为转动点沿穿戴者肩部左右晃动方向旋转，当不使用助力装置时，所述第二背板旋转至与所述第一背板重叠。

4.根据权利要求1所述的紧凑腰部助力装置，其特征在于：所述腰杆与所述背板通过设置的快速抱紧结构压紧联接；所述快速抱紧结构包括抱紧拉钉、扳手转轴、扳手凸轮及扳手手柄，所述抱紧拉钉联接所述背板与所述扳手凸轮，所述腰杆设置于所述背板与所述扳手凸轮之间；当扳动所述扳手手柄时旋转所述扳手凸轮并增加或缩小所述背板与所述扳手凸轮之间的距离，进而松开或压紧所述背板与所述腰杆，且当松开所述背板与所述腰杆时可调节所述腰杆与所述背板的相对位置。

5.根据权利要求1所述的紧凑腰部助力装置，其特征在于：所述腰带环绕紧贴于穿戴者腰部，所述腰带包括左腰带和右腰带，所述左腰带和右腰带的一端在穿戴者后腰处扣合连接，所述左腰带和右腰带的另一端在穿戴者前腹部扣合连接，所述左腰带和右腰带扣合形成一个闭合的环状结构，以承载所述主体框架、动力模块及其上重物的重量。

6.根据权利要求1所述的紧凑腰部助力装置，还包括用于提拉重物的拉带，其特征在于：所述拉带的连接端固定在所述背板上，所述拉带的提拉端设有拉带磁吸或凸轴，所述前腰托或动力模块或腰带上设有与所述拉带磁吸磁吸配合的腰部磁吸或与所述凸轴匹配的磁吸开孔。

7.根据权利要求6所述的紧凑腰部助力装置，所述拉带为弹性拉带，其特征在于：所述拉带外层为布套，所述拉带内层为弹性内芯，所述弹性内芯相对于所述布套滑动；所述弹性内芯自然长度小于所述布套自然长度；自然状态下，所述弹性内芯使得所述外层布套缩短为最短长度，拉伸状态下，所述外层布套伸展至最大长度以承载拉力且防止所述弹性内芯伸长过载。

8.根据权利要求1所述的紧凑腰部助力装置，所述背板的两侧均设置有肩带，其特征在于：每一所述肩带分为肩带上段及肩带下段，所述肩带上段和肩带下段的头端均在穿戴者后背处与所述背板固联，所述肩带上段和肩带下段沿穿戴者肩部延伸至穿戴者前胸处，所述肩带上段及肩带下段末端相互扣合形成闭环结构，以将所述背板固定在穿戴者背部。

9.根据权利要求2所述的紧凑腰部助力装置，所述前腰托上设有托杆力传感，其特征在于：所述托杆力传感串联于所述前腰托中，所述托杆力传感的一端与所述动力模块或腰托基座或腰托杆固联，另一端与所述腰托基座或腰托杆或腰托转轴固联，所述托杆力传感用于感测所述前腰托承载的重力大小。

10.根据权利要求6所述的紧凑腰部助力装置，所述背板上设有拉带力传感，其特征在于，所述拉带力传感的一端固定在所述背板上，所述拉带力传感的另一端与所述拉带的连接端固联，以感测所述拉带拉力的大小。