一種用于緩解疲勞的助力工具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種工業系統助力工具，具體涉及一種用于緩解疲勞的助力工具。
【背景技術】
[0002]近年來，人體穿戴式助力機構的研究逐漸興起，目的是將人類的智力和機器人的“體力”結合在一起，既避免了機器人模擬人的智能帶來的機械系統的復雜性，同時又能使人具有機器的力量、耐力和速度。其主要應用于醫療康復、工業生產、單兵作戰等領域。
[0003]目前已公布的各種人體穿戴式助力機構，其功能包括提高負重行走能力，重型物資搬運助力，舉起和降下重型負載，人體下肢運行障礙康復等，功能主要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，經過控制單元的邏輯處理后，下達指令使動力執行單元完成動作，以實現相應功能。這樣會帶來下肢運動趨勢預測機制設計、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鍵問題。而目前這些有待解決的問題導致人體穿戴式助力機構在實現相應功能的過程中，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研究階段，無法廣泛應用于工業生產中。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是:提供一種用于緩解疲勞的助力工具。
[0005]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:一種用于緩解疲勞的助力工具，包括平衡機架、支腿、工具連接臂以及用于防止平衡機架失衡的配重裝置，所述平衡機架連接于支腿上，所述工具連接臂與配重裝置相對設置在平衡機架上。
[0006]優選的，所述配重裝置包括砝碼、砝碼安裝架以及伸縮臂，所述砝碼安裝于砝碼安裝架上，所述伸縮臂一端連接在平衡機架上，另一端與砝碼安裝架連接。
[0007]優選的，所述伸縮臂包括主臂、滑臂以及限位機構，所述限位機構包括開設在主臂上的滑臂槽、開設在滑臂上的連接孔以及固定螺栓，滑臂槽的槽壁上開設有調整槽，所述滑臂滑動連接到滑臂槽中，滑臂末端與砝碼安裝架固定連接，當將砝碼安裝架調整到所需位置時，固定螺栓通過調整槽連接到連接孔中以使滑臂固定于主臂上。
[0008]優選的，所述支腿為兩個，每個支腿包括大腿桿、小腿桿、設置在小腿桿上的小腿束環、使支腿相對平衡機架前后擺動一定范圍的髖關節轉角限位機構、使小腿桿相對大腿桿前后擺動一定范圍的膝關節轉角限位機構，所述大腿桿上部通過髖關節轉角限位機構與平衡機架連接，大腿桿下部通過膝關節轉角限位機構連接在小腿桿的上部。
[0009]優選的，所述髖關節轉角限位機構和膝關節轉角限位機構均包括第一關節塊、第二關節塊以及將第一關節塊與第二關節塊鉸接起來的鉸軸，第一關節塊和第二關節塊相接觸的面上分別設置有限位凸塊和弧形限位槽，限位凸塊滑動連接在弧形限位槽中；
[0010]髖關節轉角限位機構的第一關節塊和第二關節塊分別與平衡機架和大腿桿連接;
[0011]膝關節轉角限位機構的第一關節塊和第二關節塊分別與大腿桿和小腿桿連接；
[0012]當支腿處于豎直狀態時，髖關節轉角限位機構的限位凸塊位于弧形限位槽中間位置處；膝關節轉角限位機構的限位凸塊位于弧形限位槽的下限位處。
[0013]優選的，所述平衡機架上設置有能使支腿相對平衡機架左右擺動的髖關節擺動機構，髖關節擺動機構包括連接主體以及縱向鉸軸，連接主體固定于平衡機架上，所述縱向鉸軸分別穿設于連接主體和支腿上，將連接主體與支腿鉸接起來。
[0014]優選的，所述支腿包括使支腿可繞支腿的軸線旋轉的旋轉機構，所述旋轉機構包括旋轉軸承、與所述髖關節轉角限位機構連接的第一連接件以及與大腿桿連接的第二連接件，第一連接件的端面凸出有凸臺，第二連接件的一端上具有一容置空間，所述旋轉軸承的外圈固定于容置空間中，凸臺與旋轉軸承的內圈固定連接。
[0015]優選的，所述旋轉機構還設置有呈環形的軸承壓蓋、墊片以及壓緊螺釘，所述第二連接件為中空的筒狀結構，容置空間設置在所述中空的筒狀結構中，容置空間中具有一圓周凸起，軸承壓蓋固定安裝到容置空間中，軸承壓蓋與所述圓周凸起形成用于固定旋轉軸承外圈的外圈固定空間；凸臺頂部端面上開設有螺紋孔，壓緊螺釘穿過墊片連接到螺紋孔中，將旋轉軸承內圈固定于凸臺頂部上。
[0016]優選的，所述工具連接臂具有可調整工具高度的調整臂，所述調整臂包括彈簧、彈簧收放裝置、工具連接部以及主要由四個桿首尾相互鉸接形成呈平行四邊形結構的臂體，臂體的其中一桿與平衡機架和彈簧收放裝置連接，與其相對的另一桿與工具連接部和彈簧的一端連接，彈簧的另一端連接在彈簧收放裝置上。
[0017]優選的，所述彈簧收放裝置包括螺紋桿、調整軸承以及彈簧連接塊，彈簧連接塊上開設有與所述螺紋桿相連接的螺紋孔，彈簧連接塊上還開設有與所述彈簧連接的彈簧連接孔，所述螺紋桿通過調整軸承連接到調整臂上；工具連接臂還具有擺臂，擺臂兩端分別鉸接到調整臂和平衡機架上。
[0018]本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0019]1、本實用新型能保證配帶者的靈活性，運用杠桿原理，將配帶者在工作過程中身上所承受的負載轉移到地面上，既節省了操作者的體力，又避免了肌肉疲勞或拉傷等傷害。本實用新型的特點為無動力源支持，這一特點降低了本實用新型的結構復雜性和制造成本，有利于市場推廣與應用。它可以幫助配帶者不需花費太多力氣就可以長時間舉持砂輪機、氣動扳手等工具，適合應用于需長時間握住機械工具進行作業的環境，如大型船只的維修等。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型的伸縮臂的結構示意圖。
[0022]圖3是本實用新型的髖關節轉角限位機構和膝關節轉角限位機構的結構示意圖。
[0023]圖4是本實用新型的支腿處于豎直時髖關節轉角限位機構的限位凸塊處于弧形限位槽中間位置的示意圖。
[0024]圖5是本實用新型的支腿處于豎直時膝關節轉角限位機構的限位凸塊處于弧形限位槽下限位處的示意圖。
[0025]圖6是本實用新型的旋轉機構的結構示意圖。
[0026]圖7是本實用新型的旋轉機構的爆炸圖。
[0027]圖8是本實用新型的調整臂的原理示意圖。
[0028]圖9是本實用新型的彈簧收放裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結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。
[0030]實施例一:
[0031]—種用于緩解疲勞的助力工具，包括平衡機架1、支腿2、工具連接臂3以及用于防止平衡機架失衡的配重裝置4，所述平衡機架連接于支腿上，所述工具連接臂與配重裝置相對設置在平衡機架上。
[0032]優選的，所述配重裝置包括砝碼5、砝碼安裝架6以及伸縮臂，所述砝碼安裝于砝碼安裝架上，所述伸縮臂一端連接在平衡機架上，另一端與砝碼安裝架連接。
[0033]更優選的，所述伸縮臂包括主臂7、滑臂8以及限位機構9，所述限位機構包括開設在主臂上的滑臂槽10、開設在滑臂上的連接孔11以及固定螺栓，滑臂槽的槽壁上開設有調整槽12，所述滑臂滑動連接到滑臂槽中，滑臂末端與砝碼安裝架固定連接，當將砝碼安裝架調整到所需位置時，固定螺栓通過調整槽連接到連接孔中以使滑臂固定于主臂上，設置伸縮臂的好處在于，在使用時不僅可通過添加砝碼增加重量以達到平衡狀態，還可以通過調整伸縮臂長度使力臂加長從而減小砝碼的添加，達到減輕整體重量的效果。
[0034]優選的，所述支腿為兩個，每個支腿包括大腿桿13、小腿桿14、設置在小腿桿上的小腿束環15、使支腿相對平衡機架前后擺動一定范圍的髖關節轉角限位機構、使小腿桿相對大腿桿前后擺動一定范圍的膝關節轉角限位機構，所述大腿桿上部通過髖關節轉角限位機構與平衡機架連接，大腿桿下部通過膝關節轉角限位機構連接在小腿桿的上部。
[0035]優選的，所述髖關節轉角限位機構和膝關節轉角限位機構均包括第一關節塊16、第二關節塊17以及將第一關節塊與第二關節塊鉸接起來的鉸軸18，第一關節塊和第二關節塊相接觸的面上分別設置有限位凸塊19和弧形限位槽20，限位凸塊滑動連接在弧形限位槽中；
[0036]髖關節轉角限位機構的第一關節塊和第二關節塊分別與平衡機架和大腿桿連接;
[0037]膝關節轉角限位機構的第一關節塊和第二關節塊分別與大腿桿和小腿桿連接。
[0038]優選的，所述平衡機架上設置有能使支腿相對平衡機架左右擺動的髖關節擺動機構，髖關節擺動機構包括連接主體21以及縱向鉸軸22，連接主體上部固定于平衡機架上，所述縱向鉸軸分別穿設于連接主體下部和支腿上部，將連接主體與支腿鉸接起來。
[0039]優選的，所述支腿包括使支腿可繞支腿的軸線旋轉的旋轉機構23，所述旋轉機構包括旋轉軸承24、與所述髖關節轉角限位機構連接的第一連接件25以及與大腿桿連接的第二連接件26，第一連接件的端面凸出有凸臺27，第二連接件的一端上具有一容置空間28，所述旋轉軸承的外圈