本實用新型涉及一種外骨骼裝置，具體涉及一種氣動外骨骼助力裝置。

背景技術(shù)：

近年來，穿戴式外骨骼的研究逐漸興起，目的是將人的靈活性、智慧性與機器強壯性進行有機結(jié)合。其主要應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、工業(yè)生產(chǎn)、單兵作戰(zhàn)等領(lǐng)域。

目前已公布的各種人體穿戴式外骨骼系統(tǒng)有很多，其功能包括提高負重行走能力，重型物資搬運助力，人體上、下肢運行障礙康復(fù)等，功能多集中于人體助力行走。其共同特點是在動力源的支持下，通過傳感器采集人體信號反饋給控制單元，經(jīng)過控制單元的邏輯處理后，下達指令使動力執(zhí)行單元完成動作，以實現(xiàn)相應(yīng)功能。這樣會帶來下肢運動趨勢預(yù)測機制設(shè)計，機器人控制策略的制定與實施，動力源和輕便、高效的自給能源裝置等一系列關(guān)鍵問題。而目前這些有待解決的問題導(dǎo)致人體穿戴式外骨骼系統(tǒng)在實現(xiàn)相應(yīng)功能的過程中，無法達到其理想的效果，同時昂貴的制造成本也使其僅僅停留在科學(xué)研究階段，無法廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型的目的是：提供一種氣動外骨骼助力裝置。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種氣動外骨骼助力裝置，包括身體配戴件、控制系統(tǒng)以及兩個執(zhí)行器件，兩個執(zhí)行器件通過身體配戴件連接起來，執(zhí)行器件包括牽引索、動力器件、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)以及配戴于腿部上的支點部件，動力器件包括氣泵、機架以及動力氣缸，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括上關(guān)節(jié)部和下關(guān)節(jié)部，上關(guān)節(jié)部上部與機架固定連接，上關(guān)節(jié)部下部與下關(guān)節(jié)部上部相鉸接，上關(guān)節(jié)部中設(shè)置有導(dǎo)向輪和副繞線輪，副繞線輪設(shè)置于上關(guān)節(jié)部與下關(guān)節(jié)部的鉸接處上，下關(guān)節(jié)部中設(shè)置有張緊輪以及主纏線輪，支點部件固定于主纏線輪上，牽引索兩端分別固定到動力氣缸和主纏線輪上，牽引索中部從上往下依次與導(dǎo)向輪、副繞線輪以及張緊輪繞設(shè)；

控制系統(tǒng)包括手動控制閥、三位三通氣動閥以及用于控制動力氣缸放氣的撞擊型氣動閥，手動控制閥的出氣口分別與三位三通氣動閥的進氣控制端和撞擊型氣動閥的復(fù)位控制端連接，撞擊型氣動閥的進氣口與三位三通氣動閥的出氣控制端連接，三位三通氣動閥的出氣口與動力氣缸連接，氣泵分別與手動控制閥、三位三通氣動閥以及撞擊型氣動閥的進氣口連接。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)向輪包括導(dǎo)向輪鉸軸、導(dǎo)向輪鉸軸螺釘、導(dǎo)向輪主體、導(dǎo)向輪軸承以及兩個導(dǎo)向輪套筒，兩個導(dǎo)向輪套筒對應(yīng)于導(dǎo)向輪軸承內(nèi)圈的兩側(cè)設(shè)置，導(dǎo)向輪軸承外圈固定于導(dǎo)向輪主體中，導(dǎo)向輪鉸軸依次穿過一導(dǎo)向輪套筒、導(dǎo)向輪軸承以及另一導(dǎo)向輪套筒且導(dǎo)向輪鉸軸兩端伸出于上關(guān)節(jié)部，導(dǎo)向輪鉸軸螺釘鎖緊于導(dǎo)向輪鉸軸末端的螺孔上使導(dǎo)向輪套筒將導(dǎo)向輪軸承夾緊于導(dǎo)向輪主體中。

優(yōu)選的，所述副繞線輪包括副繞線輪鉸軸、副繞線輪主體、副繞線輪軸承、兩個副繞線輪套筒以及兩個法蘭軸承，兩法蘭軸承外圈分別穿接于上關(guān)節(jié)部兩側(cè)壁上，兩個副繞線輪套筒相對的兩端面分別對應(yīng)于副繞線輪軸承的內(nèi)圈兩側(cè)設(shè)置，兩個副繞線輪套筒另外兩端面分別對應(yīng)于兩法蘭軸承內(nèi)圈設(shè)置，副繞線輪鉸軸依次穿過一法蘭軸承、一副繞線輪套筒、副繞線輪軸承、另一副繞線輪套筒以及另一法蘭軸承且副繞線輪鉸軸兩端伸出于上關(guān)節(jié)部，下關(guān)節(jié)部鉸接于副繞線輪鉸軸上。

優(yōu)選的，下關(guān)節(jié)部上還設(shè)置有用于限制上關(guān)節(jié)部順時針轉(zhuǎn)動范圍的上關(guān)節(jié)限位桿以及用于限制支點部件逆時針轉(zhuǎn)動的支點部件限位桿，上關(guān)節(jié)限位桿設(shè)置于上關(guān)節(jié)部順時針轉(zhuǎn)動的路徑上，支點部件限位桿設(shè)置于支點部件逆時針轉(zhuǎn)動的路徑上。

優(yōu)選的，所述張緊輪包括張緊輪鉸軸、張緊輪鉸軸螺釘、張緊輪主體、張緊輪軸承以及兩個張緊輪套筒，張緊輪軸承外圈固定于張緊輪主體中，兩個張緊輪套筒對應(yīng)于張緊輪軸承內(nèi)圈的兩側(cè)設(shè)置，張緊輪軸承外圈固定于張緊輪主體中，張緊輪鉸軸依次穿過一張緊輪套筒、張緊輪軸承以及另一張緊輪套筒且張緊輪鉸軸兩端伸出于下關(guān)節(jié)部，張緊輪鉸軸螺釘鎖緊于張緊輪鉸軸末端的螺孔上使張緊輪套筒將張緊輪軸承夾緊于張緊輪主體中。

優(yōu)選的，所述主纏線輪包括主纏線輪主體、主纏線輪鉸軸、主纏線輪軸承、主纏線輪套筒以及外接固定件，兩個主纏線輪套筒對應(yīng)于主纏線輪軸承內(nèi)圈的兩側(cè)設(shè)置，主纏線輪軸承外圈固定于主纏線輪主體中，主纏線輪鉸軸依次穿過一主纏線輪套筒、主纏線輪軸承以及另一主纏線輪套筒且主纏線輪鉸軸兩端伸出于下關(guān)節(jié)部，外接固定件固定連接于主纏線輪主體上，支點部件固定于外接固定件上。

優(yōu)選的，所述外接固定件包括外接固定塊以及兩個外接固定板，兩個外接固定板固定連接于主纏線輪主體兩側(cè)面上，兩個外接固定板之間形成安裝腔，外接固定塊固定設(shè)置于安裝腔中，外接固定塊上縱向開設(shè)有鉸接孔；

所述支點部件包括腿部擋板、支點部件鉸接部以及支點部件鉸接軸，支點部件鉸接部位于腿部擋板上部，支點部件鉸接部縱向開設(shè)有鉸接通孔，支點部件鉸接軸穿接于鉸接通孔和鉸接孔中，腿部擋板下部設(shè)置有能與大腿前側(cè)形狀相配合的弧面支撐板。

優(yōu)選的，所述兩個執(zhí)行器件左右設(shè)置，其中設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件的副繞線輪設(shè)置于導(dǎo)向輪右下方，張緊輪位于副繞線輪右下方，主纏線輪則在張緊輪的右下方，設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件的牽引索從導(dǎo)向輪上方伸入并分別依次繞設(shè)到導(dǎo)向輪左下部、副繞線輪下部以及張緊輪右上部上；

設(shè)置在右側(cè)的執(zhí)行器件的副繞線輪設(shè)置于導(dǎo)向輪左下方，張緊輪位于副繞線輪左下方，主纏線輪則在張緊輪的左下方，設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件的牽引索從導(dǎo)向輪上方伸入并分別依次繞設(shè)到導(dǎo)向輪右下部、副繞線輪下部以及張緊輪左上部上；

所述主纏線輪外圓周面上開設(shè)有線槽，線槽的一端部開設(shè)有繩索固定孔，牽引索繞設(shè)在線槽中且牽引索端部固定于繩索固定孔中。

優(yōu)選的，所述動力氣缸包括氣動裝置以及牽引索收緊機構(gòu)，牽引索收緊機構(gòu)包括拉板、鎖緊塊、內(nèi)襯套、彈簧、拉板立柱以及導(dǎo)向柱，氣動裝置和導(dǎo)向柱分別固定于機架上，拉板兩端與導(dǎo)向柱連接，牽引索從下往上穿過拉板、拉板立柱、彈簧以及內(nèi)襯套后固定于鎖緊塊上，內(nèi)襯套頂部邊緣凸出有凸緣，彈簧套接于拉板立柱和內(nèi)襯套上，彈簧一端與拉板接觸，另一端與凸緣接觸，氣動裝置動力輸出端連接到拉板上，撞擊型氣動閥的觸頭與拉板相接觸或連接。

優(yōu)選的，所述身體配戴件包括雙肩背帶、背帶連接板、背部彈性拉板、拉板連接座、背板連接座、背部固定板、拉桿以及腰帶，雙肩背帶的兩背帶下部分別固定連接于兩動力器件的機架上，雙肩背帶的兩背帶上部分別固定于背帶連接板上，背帶連接板固定于背部彈性拉板上部，背部彈性拉板下部鉸接于背部固定板上，拉板連接座設(shè)置于背部彈性拉板上，背板連接座固定于背部固定板上，拉桿兩端分別鉸接在拉板連接座和背板連接座上，背部固定板固定于兩動力器件的機架上，腰帶兩側(cè)分別固定于兩執(zhí)行器件的下關(guān)節(jié)部上。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

1、本實用新型具有人機交互性好、結(jié)構(gòu)靈巧輕便、反應(yīng)靈敏且易于操作的優(yōu)點，可達到良好的助力效果且能有效提高效率，本實用新型可廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中，采用氣動肌腱能達到安全高效防爆的效果，使用過程中，對人體運動不產(chǎn)生干涉，如：對人的正常行走不產(chǎn)生阻礙，本實用新型的機架、支點部件、上關(guān)節(jié)部、下關(guān)節(jié)部等均采用鋁合金制造，這使得本實用新型具有重量輕、強度高的優(yōu)點，本實用新型還具有應(yīng)用范圍廣、安全可靠、使用壽命長、噪音小以及制造成本低的優(yōu)點。

2、本實用新型的控制系統(tǒng)采用純機械控制的方式，因此，特別適合用于煤礦、石油、天然氣等環(huán)境下。此外，本實用新型控制系統(tǒng)工作時能準確執(zhí)行各動作且具有易于操作和使用靈活的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1后部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型設(shè)置在右側(cè)的執(zhí)行器件直立時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖3在大腿彎曲腰不彎曲抬升貨物時的示意圖。

圖6是圖3在彎腰腿部直立提起貨物時的示意圖。

圖7是圖3在彎腰和大腿彎曲提起貨物時的示意圖。

圖8是本實用新型的上關(guān)節(jié)部和下關(guān)節(jié)部的連接關(guān)系示意圖。

圖9是圖8的爆炸圖。

圖10是本實用新型的下關(guān)節(jié)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是圖10的爆炸圖。

圖12是本實用新型的氣動裝置與牽引索收緊機構(gòu)連接的示意圖。

圖13是本實用新型的支點部件與主纏線輪的安裝關(guān)系示意圖。

圖14是本實用新型的主纏線輪主體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是本實用新型的主纏線輪主體的剖視圖。

圖16是本實用新型配戴后的示意圖。

圖17是本實用新型的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

其中，1-執(zhí)行器件，2-牽引索，3-動力器件，4-支點部件，5-機架，6-動力氣缸，7-上關(guān)節(jié)部，8-下關(guān)節(jié)部，9-導(dǎo)向輪，10-副繞線輪，11-張緊輪，12-主纏線輪，13-導(dǎo)向輪鉸軸，14-導(dǎo)向輪鉸軸螺釘，15-導(dǎo)向輪主體，16-導(dǎo)向輪軸承，17-導(dǎo)向輪套筒，18-副繞線輪鉸軸，19-副繞線輪主體，20-副繞線輪軸承，21-副繞線輪套筒，22-法蘭軸承，23-上關(guān)節(jié)限位桿，24-支點部件限位桿，25-張緊輪鉸軸，26-張緊輪鉸軸螺釘，27-張緊輪主體，28-張緊輪軸承，29-張緊輪套筒，30-主纏線輪主體，31-主纏線輪鉸軸，32-主纏線輪軸承，33-主纏線輪銅套，34-外接固定塊，35-外接固定板，36-鉸接孔，37-腿部擋板，38-支點部件鉸接軸，39-鉸接通孔，40-弧面支撐板，41-氣動裝置，42-拉板，43-鎖緊塊，44-內(nèi)襯套，45-彈簧，46-拉板立柱，47-導(dǎo)向柱，48-雙肩背帶，49-背帶連接板，50-背部彈性拉板，51-背部固定板，52-拉桿，53-腰帶，54-線槽，55-繩索固定孔，56-氣泵，57-手動控制閥，58-三位三通氣動閥以及59-撞擊型氣動閥。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例一：

如圖1-7及圖16所示：一種氣動外骨骼助力裝置，包括身體配戴件、控制系統(tǒng)以及兩個執(zhí)行器件1，兩個執(zhí)行器件通過身體配戴件連接起來，兩執(zhí)行器件均包括牽引索2、動力器件3、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)以及配戴于腿部上的支點部件4，動力器件3包括氣泵56、機架5以及動力氣缸6，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括上關(guān)節(jié)部7和下關(guān)節(jié)部8，上關(guān)節(jié)部7上部與機架5固定連接，上關(guān)節(jié)部7下部與下關(guān)節(jié)部8上部相鉸接，上關(guān)節(jié)部7中設(shè)置有導(dǎo)向輪9和副繞線輪10，副繞線輪設(shè)置于上關(guān)節(jié)部7與下關(guān)節(jié)部8的鉸接處上，下關(guān)節(jié)部8中設(shè)置有張緊輪11以及主纏線輪12，支點部件4固定于主纏線輪12上，牽引索2兩端分別固定到動力氣缸6和主纏線輪12上，牽引索2中部從上往下依次與導(dǎo)向輪9、副繞線輪10以及張緊輪11繞設(shè)。

如圖8和圖9所示：優(yōu)選的，所述導(dǎo)向輪9包括導(dǎo)向輪鉸軸13、導(dǎo)向輪鉸軸螺釘14、導(dǎo)向輪主體15、導(dǎo)向輪軸承16以及兩個導(dǎo)向輪套筒17，兩個導(dǎo)向輪套筒17對應(yīng)于導(dǎo)向輪軸承16內(nèi)圈的兩側(cè)設(shè)置，導(dǎo)向輪軸承16外圈固定于導(dǎo)向輪主體15中，導(dǎo)向輪鉸軸13依次穿過其中一導(dǎo)向輪套筒17、導(dǎo)向輪軸承16以及另一導(dǎo)向輪套筒17且導(dǎo)向輪鉸軸13兩端伸出于上關(guān)節(jié)部7，導(dǎo)向輪鉸軸螺釘14鎖緊于導(dǎo)向輪鉸軸13末端的螺孔上使導(dǎo)向輪套筒17將導(dǎo)向輪軸承16夾緊于導(dǎo)向輪主體15中。

如圖8和圖9所示：優(yōu)選的，所述副繞線輪10包括副繞線輪鉸軸18、副繞線輪主體19、副繞線輪軸承20、兩個副繞線輪套筒21以及兩個法蘭軸承22，兩法蘭軸承22外圈分別穿接于上關(guān)節(jié)部7兩側(cè)壁上，兩個副繞線輪套筒21相對的兩端面分別對應(yīng)于副繞線輪軸承20的內(nèi)圈兩側(cè)設(shè)置，兩個副繞線輪套筒21另外兩端面分別對應(yīng)于兩法蘭軸承22內(nèi)圈設(shè)置，副繞線輪鉸軸18依次穿過一法蘭軸承22、一副繞線輪套筒21、副繞線輪軸承20、另一副繞線輪套筒21以及另一法蘭軸承22且副繞線輪鉸軸18兩端伸出于上關(guān)節(jié)部7，下關(guān)節(jié)部8鉸接于副繞線輪鉸軸18上。

如圖3-7所示，優(yōu)選的，下關(guān)節(jié)部8上還設(shè)置有用于限制上關(guān)節(jié)部7順時針轉(zhuǎn)動范圍的上關(guān)節(jié)限位桿23以及用于限制支點部件4逆時針轉(zhuǎn)動的支點部件限位桿24，上關(guān)節(jié)限位桿23設(shè)置于上關(guān)節(jié)部7順時針轉(zhuǎn)動的路徑上，支點部件限位桿24設(shè)置于支點部件4逆時針轉(zhuǎn)動的路徑上。

如圖11所示：優(yōu)選的，所述張緊輪11包括張緊輪鉸軸25、張緊輪鉸軸螺釘26、張緊輪主體27、張緊輪軸承28以及兩個張緊輪套筒29，張緊輪軸承28外圈固定于張緊輪主體27中，兩個張緊輪套筒29對應(yīng)于張緊輪軸承28內(nèi)圈的兩側(cè)設(shè)置，張緊輪軸承28外圈固定于張緊輪主體27中，張緊輪鉸軸25依次穿過一張緊輪套筒29、張緊輪軸承28以及另一張緊輪套筒29且張緊輪鉸軸25兩端伸出于下關(guān)節(jié)部8，張緊輪鉸軸螺釘26鎖緊于張緊輪鉸軸25末端的螺孔上使張緊輪套筒29將張緊輪軸承28夾緊于張緊輪主體27中。

如圖10和11所示：優(yōu)選的，所述主纏線輪包括主纏線輪主體30、主纏線輪鉸軸31、主纏線輪軸承32、主纏線輪套筒33以及外接固定件，兩個主纏線輪套筒33對應(yīng)于主纏線輪軸承32內(nèi)圈的兩側(cè)設(shè)置，主纏線輪軸承32外圈固定于主纏線輪主體30中，主纏線輪鉸軸31依次穿過其中一主纏線輪套筒33、主纏線輪軸承32以及另一主纏線輪套筒33且主纏線輪鉸軸31兩端伸出于下關(guān)節(jié)部8，外接固定件固定連接于主纏線輪主體30上，支點部件4固定于外接固定件上。

如圖10和圖11所示：優(yōu)選的，所述外接固定件包括外接固定塊34以及兩個外接固定板35，兩個外接固定板35固定連接于主纏線輪主體30兩側(cè)面上，兩個外接固定板35之間形成安裝腔，外接固定塊34固定設(shè)置于安裝腔中，外接固定塊34上縱向開設(shè)有鉸接孔36；

如圖1-7及圖13和圖16所示：所述支點部件包括腿部擋板37、支點部件鉸接部以及支點部件鉸接軸38，支點部件鉸接部位于腿部擋板37上部，支點部件鉸接部縱向開設(shè)有鉸接通孔39，支點部件鉸接軸38穿接于鉸接通孔39和鉸接孔36中，腿部擋板37下部設(shè)置有能與大腿前側(cè)形狀相配合的弧面支撐板40。

如圖1-7及圖16所示，優(yōu)選的，所述兩個執(zhí)行器件1左右設(shè)置，其中設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件1的副繞線輪10設(shè)置于導(dǎo)向輪9右下方，張緊輪11位于副繞線輪10右下方，主纏線輪12則在張緊輪11的右下方，設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件1的牽引索2從導(dǎo)向輪9上方伸入并分別依次繞設(shè)到導(dǎo)向輪9左下部、副繞線輪10下部以及張緊輪11右上部上；

如圖1、2、4和16所示：設(shè)置在右側(cè)的執(zhí)行器件1的副繞線輪10設(shè)置于導(dǎo)向輪9左下方，張緊輪11位于副繞線輪10左下方，主纏線輪12則在張緊輪11的左下方，設(shè)置在左側(cè)的執(zhí)行器件1的牽引索2從導(dǎo)向輪9上方伸入并分別依次繞設(shè)到導(dǎo)向輪9右下部、副繞線輪10下部以及張緊輪11左上部上。

如圖1、2、12及16所示：優(yōu)選的，所述動力氣缸6包括氣動裝置41以及牽引索收緊機構(gòu)，牽引索收緊機構(gòu)包括拉板42、鎖緊塊43、內(nèi)襯套44、彈簧45、拉板立柱46以及導(dǎo)向柱47，氣動裝置41和導(dǎo)向柱47分別固定于機架5上，拉板42兩端與導(dǎo)向柱47連接，牽引索2從下往上穿過拉板42、拉板立柱46、彈簧45以及內(nèi)襯套44后固定于鎖緊塊43上，內(nèi)襯套44頂部邊緣凸出有凸緣，彈簧45套接于拉板立柱46和內(nèi)襯套44上，彈簧45一端與拉板42接觸，另一端與凸緣接觸，氣動裝置41動力輸出端連接到拉板42上，所述氣動裝置41為氣動肌腱。

如圖1-7和圖16所示：優(yōu)選的，所述身體配戴件包括雙肩背帶48、背帶連接板49、背部彈性拉板50、拉板連接座、背板連接座、背部固定板51、拉桿52以及腰帶53，雙肩背帶48的兩背帶下部分別固定連接于兩動力器件3的機架5上，雙肩背帶48的兩背帶上部分別固定于背帶連接板49上，背帶連接板49固定于背部彈性拉板50上部，背部彈性拉板50下部鉸接于背部固定板51上，拉板連接座設(shè)置于背部彈性拉板50上，背板連接座固定于背部固定板51上，拉桿52兩端分別鉸接在拉板連接座和背板連接座上，背部固定板51固定于兩動力器件3的機架5上，腰帶53兩側(cè)分別固定于兩執(zhí)行器件1的下關(guān)節(jié)部8上。

如圖3-7、圖11、圖13、圖14及圖15所示：所述主纏線輪主體30外圓周面上開設(shè)有線槽54，線槽54的一端部開設(shè)有繩索固定孔55，牽引索2繞設(shè)在線槽54中且牽引索2端部固定于繩索固定孔55中。

如圖17所示：優(yōu)選的，控制系統(tǒng)包括手動控制閥57、三位三通氣動閥58以及撞擊型氣動閥59，手動控制閥57的出氣口分別與三位三通氣動閥58的進氣控制端和撞擊型氣動閥59的復(fù)位控制端連接，撞擊型氣動閥59的進氣口與三位三通氣動閥58的出氣控制端連接，三位三通氣動閥58的出氣口與氣動肌腱連接，氣泵56分別與手動控制閥57、三位三通氣動閥58以及撞擊型氣動閥59的進氣口連接，撞擊型氣動閥59安裝于拉板42上方，撞擊型氣動閥59的觸頭與拉板42相接觸。

使用時，當(dāng)大腿彎曲和/或彎腰抓緊貨物后，按壓手動控制閥按鈕，控制三位三通氣動閥將氣泵與氣動肌腱接通，氣動肌腱進氣后拉動拉板上升實現(xiàn)牽引索收線，而此時，撞擊型氣動閥的觸頭隨拉板上升收縮，當(dāng)貨物提起后，撞擊型氣動閥的觸頭收縮到觸發(fā)點，若此時手動控制閥按鈕仍被壓下，由于左右氣壓平衡，在三位三通氣動閥內(nèi)的彈簧作用下，三位三通氣動閥回到中位，氣動肌腱不進氣也不放氣處于保壓狀態(tài)，當(dāng)松開手動控制閥按鈕時，撞擊型氣動閥控制三位三通氣動閥將氣動肌腱與三位三通氣動閥的排氣口接通，氣動肌腱放氣，拉板下降，此時由于彈簧復(fù)位，推動內(nèi)襯套帶動鎖緊塊上升將牽引索收緊，因此牽引索仍能保持張緊，與此同時，撞擊型氣動閥的觸頭伸出進行復(fù)位，為下一次工作做準備。

若在貨物提起過程中，手動控制閥按鈕被放開時，由于撞擊型氣動閥沒被觸發(fā)，三位三通氣動閥回到中位，氣動肌腱不進氣也不放氣處于保壓狀態(tài)，可以防止氣動肌腱突然放氣，對人體產(chǎn)生傷害，再按壓手動控制閥按鈕時則繼續(xù)提升貨物，直到直立狀態(tài)。

此外，撞擊型氣動閥還可以安裝于下拉板下方，撞擊型氣動閥的觸頭與拉板42相連接，而控制方式則與上述相反，當(dāng)拉板上升時，撞擊型氣動閥的觸頭拉伸，當(dāng)撞擊型氣動閥的觸頭拉伸到觸發(fā)點時，撞擊型氣動閥控制三位三通氣動閥將氣動肌腱與三位三通氣動閥的排氣口接通，氣動肌腱放氣，拉板下降，此時由于彈簧復(fù)位，推動內(nèi)襯套帶動鎖緊塊上升將牽引索收緊，因此牽引索仍能保持張緊，與此同時，撞擊型氣動閥的觸頭收縮進行復(fù)位，為下一次工作做準備。

本實用新型的工作過程及工作原理：使用時，首先進行配戴，雙肩背帶的兩背帶分別穿進到雙肩上，將腰帶配戴到腰部，同時使兩弧面支撐板配合到大腿前側(cè)，腿部擋板中部和上部則位于大腿兩側(cè)，完成配戴。

配戴完成后，人直立，此時，上關(guān)節(jié)部與上關(guān)節(jié)限位桿相接觸，即上關(guān)節(jié)部處于順時針旋轉(zhuǎn)的極限位置上，而支點部件也與支點部件限位桿接觸，即支點部件處于逆時針旋轉(zhuǎn)的極限位置上。這樣的設(shè)置好處在于可防止人在直立后由于負重而產(chǎn)生后傾或向后倒的情況發(fā)生，提高安全性，同時，也有利于不配戴時裝置形態(tài)的固定，方便運輸。

使用本實用新型提起貨物和放下貨物時可通過以下三種方式執(zhí)行：

第一種方式，小幅度抬升貨物時：大腿彎曲上身下降且腰不彎曲，在大腿彎曲時，兩大腿分別通過兩弧面支撐板帶動上關(guān)節(jié)部順時針轉(zhuǎn)動，而此時，上關(guān)節(jié)部的轉(zhuǎn)動帶動主纏線輪主體順時針轉(zhuǎn)動，主纏線輪主體轉(zhuǎn)動纏繞牽引索，牽引索另一端通過鎖緊塊帶動內(nèi)襯套下移，彈簧收縮，實現(xiàn)牽引索的放線(牽引索放線極限為內(nèi)襯套與拉板立柱接觸)，當(dāng)使用者抓穩(wěn)貨物后，控制系統(tǒng)控制動力氣缸啟動，動力氣缸收縮拉動拉板上升，當(dāng)拉板立柱與內(nèi)襯套接觸時，拉板立柱帶動內(nèi)襯套向上移動，牽引索收線，牽引索另一端帶動主纏線輪主體逆時針轉(zhuǎn)動，此時，兩弧面支撐板對大腿產(chǎn)生克服貨物重力使大腿轉(zhuǎn)動至與身體直立的推力F1，驅(qū)使身體上升，從而達到輔助人提起貨物的目的。當(dāng)大腿與身體直立時，本實用新型恢復(fù)至初始狀態(tài)，即支點部件逆時針旋轉(zhuǎn)到極限位置上與支點部件限位桿接觸，防止支點部件逆時針旋轉(zhuǎn)過度導(dǎo)致大腿在直立后仍受到支點部件的壓力，影響正常行走或大腿的運動。

第二種方式，彎腰提起貨物：在彎腰時，腿部保持直立，由于腿部沒有彎曲，兩弧面支撐板壓在大腿上，因此，主纏線輪不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，因此，主纏線輪在此時將牽引索的一端固定起來，人在彎腰時，雙肩通過帶動背部固定板從而帶動兩動力器件的機架向前移動，即，兩動力器件的機架帶動上關(guān)節(jié)部逆時針轉(zhuǎn)動，此時，上關(guān)節(jié)部繞副繞線輪鉸軸轉(zhuǎn)動，因此，牽引索繞在副繞線輪主體上，在機架向前轉(zhuǎn)動時(逆時針轉(zhuǎn)動)，牽引索的另一端拉動內(nèi)襯套下移使彈簧收縮以補償繞在副繞線輪主體的牽引索長度，當(dāng)腰部彎曲到位且使用者抓穩(wěn)貨物后，控制系統(tǒng)控制動力氣缸啟動，動力氣缸收縮拉動拉板上升，當(dāng)拉板立柱與內(nèi)襯套接觸時，拉板立柱帶動內(nèi)襯套沿導(dǎo)向柱向上移動，由于兩弧面支撐板壓在大腿上，此時主纏線輪將牽引索的一端固定起來，因此，在動力氣缸持續(xù)拉動下，牽引索的另一端得到主纏線輪帶來的反作用力，使機架轉(zhuǎn)動并通過雙肩背帶對肩部施加能克服貨物重力使腰部轉(zhuǎn)動至與腿部直立的拉力F2，從而使身體的上半身順時針轉(zhuǎn)動直立起來，達到輔助將貨物提起的目的，當(dāng)人體恢復(fù)直立時，上關(guān)節(jié)部與上關(guān)節(jié)限位桿相接觸，即上關(guān)節(jié)部處于順時針旋轉(zhuǎn)的極限位置上，防止由于上關(guān)節(jié)部和機架順時針旋轉(zhuǎn)過度導(dǎo)致人體向后倒的情況發(fā)生。

第三種方式，彎腰和大腿彎曲提起貨物：由于腰部和大腿同時彎曲，兩大腿分別通過兩弧面支撐板帶動上關(guān)節(jié)部順時針轉(zhuǎn)動，主纏線輪主體轉(zhuǎn)動纏繞牽引索，同時，由于腰部在彎曲，因此雙肩通過帶動背部固定板從而帶動兩動力器件的機架向前移動，即，兩動力器件的機架帶動上關(guān)節(jié)部逆時針轉(zhuǎn)動，此時，上關(guān)節(jié)部繞副繞線輪鉸軸轉(zhuǎn)動，因此，牽引索繞在副繞線輪主體上，在機架向前轉(zhuǎn)動時(逆時針轉(zhuǎn)動)結(jié)合支點部件，兩者同時拉動內(nèi)襯套下移使彈簧收縮，當(dāng)使用者腰部和大腿彎曲到位并抓穩(wěn)貨物后，控制系統(tǒng)控制動力氣缸啟動，動力氣缸收縮拉動拉板上升，當(dāng)拉板立柱與內(nèi)襯套接觸時，拉板立柱帶動內(nèi)襯套向上移動，從而拉動牽引索上升，此時，牽引索另一端帶動主纏線輪主體逆時針轉(zhuǎn)動，兩弧面支撐板對大腿產(chǎn)生克服貨物重力使大腿轉(zhuǎn)動至與身體直立的推力F1，驅(qū)使身體上升，與此同時，主纏線輪給牽引索的另一端帶來反作用力，使機架轉(zhuǎn)動并通過雙肩背帶對肩部施加能克服貨物重力使腰部轉(zhuǎn)動至與腿部直立的拉力F2，從而使身體的上半身順時針轉(zhuǎn)動伴隨腿部同時直立起來，當(dāng)腿部和腰部均直立起來后，上關(guān)節(jié)部與上關(guān)節(jié)限位桿相接觸，即上關(guān)節(jié)部處于順時針旋轉(zhuǎn)的極限位置上，而支點部件也與支點部件限位桿接觸，即支點部件處于逆時針旋轉(zhuǎn)的極限位置上，防止支點部件逆時針旋轉(zhuǎn)過度導(dǎo)致大腿在直立后仍受到支點部件的壓力，影響正常行走或大腿的正常擺動，也防止由于上關(guān)節(jié)部和機架順時針旋轉(zhuǎn)過度導(dǎo)致人體向后倒的情況發(fā)生。

上述中的順時針轉(zhuǎn)動及逆時針轉(zhuǎn)動均從本實用新型的右側(cè)觀察得到，若在本實用新型的左側(cè)觀察則得到相反的轉(zhuǎn)向，在此不再進行描述。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。