CN110744528B - 一种上肢运动自适应助力外骨骼 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上肢运动自适应助力外骨骼，包括背部组件、腰部组件、肩部组件和肘部组件，肩部组件包括依次转动连接的斜杆、竖向转动件、第一主旋转件、第二主旋转件、水平圆周块、肩部抬臂块和肩部圆周块，斜杆通过第一横向连接件与背部组件连接，竖向转动件通过第二横向连接件与斜杆连接，第一主旋转件通过第一竖向连接件与竖向转动件连接，第二主旋转件通过第一转动连接件与第一主旋转件连接，水平圆周块通过第二竖向连接件与第二主旋转件连接，肩部抬臂块通过第三横向连接件与水平圆周块连接。本发明能很好的适应人体肩部的外扩、内收、耸肩、沉肩等多自由度的运动，从而大大提高穿着的舒适性，增强上肢助力效果，减少疲劳感。

Description

一种上肢运动自适应助力外骨骼

技术领域

本发明涉及可穿戴技术领域，具体涉及一种上肢运动自适应助力外骨骼。

背景技术

外骨骼是一种能穿戴在人身上，给人提供保护、额外的动力或能力，增强人体机能的装置，外骨骼装置主要运用在医疗康复、军事、个人能力提升等领域。现有技术中公布了很多穿戴式外骨骼装置，其功能囊括了负重行走、搬起重物、医疗辅助康复、人体截肢四肢替代、单兵作战服等。

上肢助力外骨骼是用于穿戴在人体上肢的一种外骨骼装置，其主要用于对人体上肢提供助力，上肢助力外骨骼一般包括肘部组件、肩部组件、背部组件和腰部组件，各组件分别用于与人体上肢对应连接，以实现将上肢助力外骨骼穿戴在人体上肢以及为人体上肢提供助力的目的。

公开号为CN201910142742.0的发明申请文件中提出了一种可穿戴上肢助力外骨骼，包括肩带、手臂绑带、骨架和腰带，肩带与腰带连接，骨架上端与肩带连接，下端与腰带连接，骨架包括左右对称相互独立的左骨架和右骨架；左、右骨架均包括旋转杆、支撑筒、拉带、线性弹簧和弹簧座，旋转杆与支撑筒铰接可绕支撑筒上端上下运动，旋转杆上端与拉带上端连接，拉带下端与线性弹簧上端连接，线性弹簧下端与设置于支撑筒下端的弹簧座连接，旋转杆下端连接有手臂绑带。该发明申请文件中的可穿戴上肢助力外骨骼，无动力源，采用线性弹簧作为蓄能元件，结构简单，穿戴上肢助力外骨骼，整体重量轻，工人托举工具作业时，人体肩关节所需要提供的额外力矩将大大减小，因而上臂的疲劳程度会大大降低。

又如公开号为CN201710709717.7 的发明申请文件中提出了一种上肢外骨骼机械助力装置，它包含三角架、联动轴、轴承、同步大齿 形轮、右肢大臂、右肢小臂、长螺栓、同步小齿形轮、第一螺母、第一垫片、棘轮、棘轮座、连接片、左大臂、伸缩管、螺栓、第二螺母、第二垫片、弹簧、轴承、底座，三角架的上方设置有联动轴，联动轴的两端分别安装有轴承，且两端的轴承设置在三角架上端的轴套上，联动轴的右端安装有同步大齿形轮，右肢大臂的上端与联动轴的右端固定连接，右肢大臂的下端与右肢小臂通过长螺栓固定连接，长螺栓的一端套设有同步小齿形轮，并通过第一螺母和第一垫片固定，联动轴的左端设置有棘轮，棘轮的下方设置有棘轮座，联动轴的左端底部通过连接片与左大臂固定连接，三角架的下端设置有伸缩管，并通过螺栓、第二螺母和第二垫片固定，伸缩管的上端与三角架的连接处设置有弹簧，伸缩管的下端套设有轴承，轴承上安装有轴承套，轴承套的下端焊接在底座上。该发明申请文件中的上肢外骨骼机械助力装置的结构设计合理，安装简单，使用方便，该装置以三角架为主支撑结构，在其上部通过联动轴安装左右支臂，将手臂受力转移至腹部与背部，机构设置符合人机工程，穿戴舒适，主要用于帮助快递员完成载运和搬运物品等工作，不仅可以保证商品的安全搬运，而且可以大大减轻搬运过程中手臂的劳动强度，具有成本低、操作方便和功能实用等特点，有很好的市场推广价值。

上述专利申请文件中的上肢助力外骨骼装置均具有为人体上肢提供助力的优点，但其在实际使用过程中也都存在下面的缺点：由于人体肩关节是人体上肢中最大、最灵活的关节，肩关节是一个典型的球窝关节，能绕三个基本轴运动：绕额状轴可做屈伸运动，绕失状轴可做外展和内收运动，绕垂直轴可做内旋和外旋运动，此外肩关节还可做水平屈伸和环转运动，而上公开号为CN201910142742.0的发明申请文件中提出的一种可穿戴上肢助力外骨骼中，旋转杆的运动是与人体肩关节的运动相适应的，而旋转杆仅能绕支撑筒做上下旋转运动，这也导致穿戴该上肢助力外骨骼的人体的肩关节仅能做上下运动；同理公开号为CN201710709717.7 的发明申请文件中提出的一种上肢外骨骼机械助力装置中，联动轴通过轴承支撑在三角架上，右肢大臂固定在联动器右端，左肢大臂通过连接片固定在联动轴上，这种结构在实际穿戴使用时，右肢大臂和左肢大臂也仅仅只能带动人体手臂绕肩关节完成上下的旋转运动；因此上述提到的可穿戴上肢助力外骨骼在实际穿戴使用过程中，均无法很好的与人体肩关节的运动相匹配，只能机械的做手臂抬起和放下的运动，从而导致穿戴上述上肢助力外骨骼装置的人体无法自由的进行肩关节的运动，长时间穿戴后容易产生疲劳，大大降低了穿着的舒适性。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能有效的适应人体肩部的复杂多自由度运动，进而大大提高穿着舒适性，减少疲劳感的上肢运动自适应助力外骨骼。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种上肢运动自适应助力外骨骼，包括背部组件和腰部组件，所述背部组件的两侧对称设有肩部组件和肘部组件，所述肩部组件包括依次转动连接的斜杆、竖向转动件、第一主旋转件、第二主旋转件、水平圆周块、肩部抬臂块和肩部圆周块，所述斜杆与所述竖向转动件连接的另一端向下倾斜并与所述背部组件转动连接，所述肩部圆周块与所述肩部抬臂块连接的另一端与所述肘部组件转动连接，所述斜杆一端通过第一横向连接件与所述背部组件连接并能够绕所述背部组件上下旋转，所述竖向转动件一端通过第二横向连接件与所述斜杆的另一端连接并能够绕所述斜杆上下旋转，所述第一主旋转件的一端通过第一竖向连接件与所述竖向转动件的另一端连接并能够绕所述竖向转动件左右旋转，所述第二主旋转件的一端通过第一转动连接件与所述第一主旋转件转动连接，所述水平圆周块的一端通过第二竖向连接件与所述第二主旋转件的另一端进行连接并能够绕所述第二主旋转件左右旋转，所述肩部抬臂块的一端通过第三横向连接件与所述水平圆周块的另一端连接并能够绕所述水平圆周块上下旋转，所述肩部圆周块一端通过第二转动连接件与所述肩部抬臂块的另一端转动连接，所述肘部组件通过第四横向连接件与所述肩部圆周块的另一端进行连接并能够绕所述肩部圆周块上下旋转。

本发明中的初始位置是指人体手臂呈自然下垂时的外骨骼中各零件之间的位置关系。

本发明的工作原理是：本发明中的斜杆主要用于对增加背部支撑的稳定性，竖向转动件与第一主旋转件通过第一竖向连接件进行连接，实现第一主旋转件相对竖向转动件的左右旋转，第一主旋转件和第二主旋转件通过第一转动连接件进行连接，实现了第二主旋转件相对第一主旋转件的旋转运动，第二主旋转件和水平圆周块通过第二竖向连接件进行连接，实现了水平圆周块相对于第二主旋转件的左右旋转，通过第一竖向连接件、第一转动连接件和第二竖向连接件的转动配合，可以较好的适应人体背部和肩胛骨的内收、外扩运动；而水平圆周块与肩部抬臂块通过第三横向连接件进行连接，使得肩部抬臂块能相对水平圆周块上下旋转，以此来与人体肩部的耸肩和沉肩运动相匹配；而肩部抬臂块和肩部圆周块通过第二转动连接件进行连接，使得肩部圆周块能绕肩部抬臂块旋转，肘部组件与肩部圆周块通过第四横向连接件进行连接，使得肘部组件能绕肩部圆周块上下旋转，第二竖向连接件、第三横向连接件、第四横向连接件和第二转动连接件的相互配合，就可以很好的与人体肩部的多自由度运动进行匹配。

本发明的有益效果在于：本发明通过对肩部组件进行合理和巧妙的设计，利用多个连接件之间的转动关系，使得该外骨骼装置穿戴在人体后，能很好的适应人体肩部的外扩、内收、耸肩、沉肩等多自由度的运动，从而大大提高穿着的舒适性，减少疲劳感。

优选的，所述斜杆包括平行设置的第一斜杆和位于所述第一斜杆上方的第二斜杆，所述背部组件上与所述第一斜杆连接位置的下方设有限位凸起，所述第一斜杆的端部在初始位置时与所述限位凸起相抵。

这样，通过将斜杆设计成平行设置的第一斜杆和第二斜杆，利用两个斜杆可以增强对背部结构支撑的稳定性和强度，同时通过在背部组件上与第一斜杆连接位置的下方设计限位凸起，并使得第一斜杆的端部在初始位置时与限位凸起相抵，这样就实现了第一斜杆和第二斜杆只能向上自由转动，而向下运动被卡死的效果，从而更好的与人体上肢的运动相适应。

优选的，所述水平圆周块上开设有第三横向安装孔和沿所述第三横向安装孔周向设置的第三横向圆弧孔，所述肩部抬臂块上与所述第三横向安装孔和所述第三横向圆弧孔对应的位置均设有第三横向连接孔，在所述第三横向连接孔的位置均设有第三横向连接件，所述第三横向连接件分别穿过对应位置的所述第三横向安装孔和第三横向圆弧孔，所述第三横向连接件在初始位置时与所述第三横向圆弧孔的下端相抵。

这样，设计第三横向圆弧孔，在初始位置时，使得连接在第三横向圆弧孔处的第三横向连接件与第三横向圆弧孔的下端相抵，在第三横向圆弧孔的限制作用下，使得肩部抬臂块在初始状态下只能绕水平圆周块向上运动，同时第三横向圆弧孔的上端也会对肩部抬臂块向上运动的位置进行限定，使得肩部抬臂块绕水平圆周块的运动更加的符合人体肩关节的运动趋势，从而使得该外骨骼能更好的与人体肩部的多自由度运动相适应。

优选的，所述斜杆朝向所述竖向转动件的一端开设有斜向凹槽，所述竖向转动件上与所述斜向凹槽对应的位置设有弧形凸起，所述弧形凸起伸入到所述斜向凹槽内并通过第二横向连接件进行连接，所述斜向凹槽与所述弧形凸起在垂直于所述第二横向连接件的方向具有间隙；

所述第一主旋转件朝向所述竖向转动件的一端竖向设有空心状的柱状圆环，所述竖向转动件的上端设有圆盘，所述圆盘的上端设有柱状凸起，所述柱状圆环套设在所述柱状凸起外并与所述圆盘的上表面相抵，所述柱状凸起的上端伸出所述柱状圆环并连接有限位螺母；

所述第一主旋转件朝向所述第二主旋转件的一端横向开设有第一凹槽，所述第一凹槽处开设有贯穿所述第一凹槽的第一安装孔，所述第二主旋转件朝向所述第一主旋转件的一端伸入到所述第一凹槽内，所述第二主旋转件伸入所述第一凹槽内与所述第一安装孔对应的位置开设有第二连接孔，所述第一转动连接件依次穿过所述第一安装孔和所述第二连接孔；

所述第二主旋转件朝向所述水平圆周块的一端开设有第二凹槽，所述第二凹槽处竖向开设有贯穿所述第二主旋转件的第二竖向安装孔，所述水平圆周块上与所述第二凹槽对应的位置设有水平凸起，所述水平凸起上竖向设有贯穿所述水平凸起的第三竖向连接孔，所述第二竖向连接件依次穿过所述第二竖向安装孔和所述第三竖向连接孔；

所述肩部抬臂块朝向所述肩部圆周块的一端竖向开设有抬臂凹槽，所述抬臂凹槽处竖向开设有贯穿所述肩部抬臂块的抬臂安装孔，所述肩部圆周块上与所述抬臂凹槽对应的位置设有圆周凸起，所述圆周凸起上竖向设有贯穿所述圆周凸起的圆周连接孔，所述第二转动连接件依次穿过所述抬臂安装孔和所述圆周连接孔；

所述肩部圆周块朝向所述肘部组件的一端开设有圆周凹槽，所述圆周凹槽上横向开设有贯穿所述肩部圆周块的圆周安装孔，所述肘部组件上与所述圆周凹槽对应的位置设有肘部凸起，所述肘部凸起上横向设有贯穿所述肘部凸起的肘部连接孔，所述第三横向连接件依次穿过所述圆周安装孔和所述肘部连接孔。

这样，利用斜向凹槽、弧形凸起和第二横向连接件实现斜杆和竖向转动件之间的转动连接，同时斜向凹槽与弧形凸起在垂直于第二横向连接件的方向具有间隙，使得竖向转动件具有绕斜杆上下运动的空间，保证了两者转动的可靠性；

第一主旋转件上设置的柱状圆环套设在柱状凸起上，柱状圆环的两端分别通过圆盘和限位螺母进行位置限定，保证了第一主旋转件绕竖向转动件转动的可靠性，同时限位螺母的方式可以方便的实现第一主旋转件和竖向转动件之间的安装和拆卸；

第一主旋转件和第二主旋转件在配合安装时，可以利用第一凹槽进行定位，将第二主旋转件伸入到第一凹槽内，然后再将第一转动连接件依次穿过第一安装孔和第二连接孔来使得第一主旋转件和第二主旋转件之间能实现上下旋转的相对运动，由此实现第一主旋转件和第二主旋转件之间的转动连接；

第二主旋转件和水平圆周块在配合安装时，可以利用第二凹槽和水平凸起进行定位，然后再将第二竖向连接件依次穿过第二竖向安装孔和第三竖向连接孔来实现第二主旋转件和水平圆周块之间的转动连接；

肩部抬臂块和肩部圆周块在配合安装时，可以利用抬臂凹槽和圆周凸起进行定位，然后再将第二转动连接件依次穿过抬臂安装孔和圆周连接孔，使得肩部圆周块能够绕肩部抬臂块左右旋转，由此来实现肩部抬臂块和肩部圆周块之间的转动连接；

肘部组件和肩部圆周块在配合安装时，可以利用圆周凹槽和肘部凸起进行定位，然后再将第四横向连接件依次穿过圆周安装孔和肘部连接孔来实现肘部组件和肩部圆周块之间的转动连接；

这样，通过上述结构上的设计，即实现了相邻两个零件之间的位置限定，同时也实现了相邻两个零件之间的转动连接，以此来更好的与人体肩部的多自由度运动进行适应。

优选的，所述第一主旋转件朝向所述第二主旋转件的一端竖向开设有第一凹槽，所述第一凹槽处竖向开设有贯穿所述第一主旋转件的第一竖向安装孔，所述第二主旋转件上与所述第一凹槽对应的位置开设有第二凸起，所述第二凸起上竖向开设有贯穿所述第二凸起的第二竖向连接孔，所述第一转动连接件依次穿过所述第一竖向安装孔和所述第二竖向连接孔；

所述肩部抬臂块朝向所述肩部圆周块的一端开设有抬臂凹槽，所述肩部圆周块上与所述抬臂凹槽对应的位置开设有转动安装孔，所述抬臂凹槽处连接有第二转动连接件，所述第二转动连接件凸出于所述抬臂凹槽并伸入到所述转动安装孔内，所述第二转动连接件与所述转动安装孔转动连接。

这样，第一主旋转件和第二主旋转件在配合安装时，可以利用第一凹槽和第二凸起进行定位配合，然后再将第一转动连接件依次穿过第一竖向安装孔和第二竖向连接孔来使得第一主旋转件和第二主旋转件之间能实现左右旋转的相对运动，由此实现第一主旋转件和第二主旋转件之间的转动连接；

肩部抬臂块和肩部圆周块在配合安装时，将第二转动连接件安装在抬臂凹槽内，伸出的部分在伸入到转动安装孔内，并使得第二转动连接件可以在转动安装孔内转动，由此使得肩部圆周块能绕肩部抬臂块以第二转动连接件为转动中心进行旋转，由此来实现肩部抬臂块和肩部圆周块之间的转动连接。

优选的，所述背部组件包括轴向分布且相对固定连接的背贴板和贴背板，所述背贴板和所述贴背板之间形成能够供所述斜杆伸入的容纳空间，所述斜杆伸入到所述容纳空间内并与所述背贴板和所述贴背板转动连接；所述背部组件还包括对称分布在所述背贴板两侧的弯管，所述弯管包括两端竖直设置的第一连接部和第二连接部、以及所述第一连接部和所述第二连接部之间的弯曲部，所述第一连接部用于与所述贴背板和所述背贴板固定连接，所述第二连接部用于与所述腰部组件连接。

这样，利用贴背板和背贴板形成的空间经斜杆伸入到里面，可以更好的对斜杆进行位置限定，同时，通过在背贴板的两侧设置弯管，分别利用第一连接部和第二连接部实现与背贴板、贴背板以及腰部组件的连接，再利用弯管对第一连接部和第二连接部进行连接，这样，可以将上肢产生的负重通过弯管传递到腰部位置，以实现重力平衡和辅助搬运的效果，同时两侧的设计便于负重的分散。

优选的，所述第二连接部包括竖向设置且相对滑动连接的外连接部和内连接部，所述外连接部上端与所述弯曲部连接，所述内连接部的下端与所述腰部组件连接，所述外连接部的下端套设在所述内连接部的上端，在所述外连接部上竖向分布有多个外连接孔，所述内连接部上设有内连接孔，所述外连接孔在所述外连接部沿所述内连接部上下滑动过程中能够分别与所述内连接孔的位置相对应，所述外连接孔和所述内连接孔通过第二连接件进行连接。

这样，通过外连接部和内连接部的设计，当不同高度的人体穿戴该设备时，可以通过外连接部沿内连接部的运动，使得外连接部上不同位置的外连接孔与内连接部上的内连接孔位置相对应，从而使得第二连接部的整体长度发生变化，以此来适应不同高度人体穿戴该设备的需求，进一步提高穿着的舒适性。

优选的，所述肘部组件包括肘部圆周块、与所述肘部圆周块固定连接的大臂杆和与所述大臂杆转动连接的小臂杆，所述肘部圆周块与所述大臂杆固定连接的另一端与所述肩部圆周块转动连接，所述大臂杆为空心结构状，所述肘部圆周块的外轮廓面上开设有凹槽，所述肘部圆周块上还开设有连接孔，所述连接孔两侧分别与所述大臂杆的空心结构和所述凹槽相通，所述凹槽处绕设有第一拉索，所述大臂杆的空心结构内设有第一弹簧，所述第一拉索一端与所述肩部圆周块固定连接，所述第一拉索另一端通过所述连接孔伸入到所述大臂杆的空心结构内并与所述第一弹簧连接，所述第一弹簧另一端固定连接在所述大臂杆上。

这样，根据人体搬运货物的操作特点，当人体穿着该助力外骨骼装置进行货物搬运时，人体手臂下垂以作用在货物的底部，人体手臂的肘部将通过大臂杆带动肘部圆周块绕肩部圆周块转动，此时大臂杆空心结构内的第一弹簧将在第一拉索的作用下发生拉伸变形；当人体手臂搬动货物上移时，人体手臂的肘部将通过大臂杆带动肘部圆周块绕肩部圆周块反方向转动，此时在第一拉索的作用下，第一弹簧复位，第一弹簧复位过程中释放能量、减少了前屈动作的肌肉，从而为人体手臂搬运货物提供运动助力，减轻手臂承受的重力。

优选的，所述小臂杆包括与所述大臂杆转动连接的小臂连接部，所述小臂连接部与所述大臂杆转动连接的另一端面上设有支撑杆，还包括限位块和压簧块，所述支撑杆与所述小臂连接部连接的另一端固定连接在所述限位块上，所述压簧块套设在所述支撑杆上并能够沿所述支撑杆往复移动，所述支撑杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端连接在所述压簧块上，所述第二弹簧的另一端连接在所述支撑杆或所述小臂连接部上，所述大臂杆上还固定连接有第二拉索，所述第二拉索与所述大臂杆连接的另一端固定在所述压簧块上。

这样，在进行货物搬运时，人体手臂下垂以作用在货物的底部，人体的小臂与人体大臂之间具有较大的夹角，此时第二拉索将拉动第二弹簧在压簧块的作用下沿支撑杆移动，使得第二弹簧处于压缩状态，第二弹簧压缩蓄能，当人体手臂搬运货物上移时，人体小臂与人体大臂之间的夹角将变小，此时在第二弹簧弹力的作用下，压簧块将带动第二弹簧沿支撑杆反向移动，使得第二弹簧复位并释放能量为人体小臂助力。

优选的，所述支撑杆的两侧对称设有固定在所述小臂连接部端面上的安装杆，所述安装杆与所述小臂连接部连接的另一端固定在所述限位块上，所述压簧块滑动套设在所述支撑杆和所述安装杆上，每侧的所述安装杆上均套设有第二弹簧，所述大臂杆上固定连接有两个第二拉索，每个所述第二拉索与所述大臂杆连接的另一端分别与所述压簧块的对应侧连接。

这样，通过在支撑杆两端设置安装杆，再在两侧的安装杆上分别设置第二弹簧，并利用两个第二拉索分别作用在压簧块上对两个第二弹簧进行压缩，这样，两个第二弹簧能对人体小臂提供更大的助力，减轻人体小臂搬运货物产生的疲劳。

优选的，所述肘部圆周块包括用于与所述肩部圆周块连接的肘部圆弧部和用于与所述大臂杆连接的肘部方形部，所述肩部圆周块用于与所述肘部圆弧部连接的一侧开设有用于容纳所述肘部圆弧部的第一开口，所述肘部圆弧部伸入所述第一开口内并与所述肩部圆周块转动连接；所述肩部圆周块的外周面上还设有第一凸钩，所述第一拉索与所述第一弹簧连接的另一端固定在所述第一凸钩上，所述大臂杆的外周面上设有第二凸钩，所述第二拉索用于与所述大臂杆连接的一端固定连接在所述第二凸钩上。

这样，可以方便实现肘部圆周块和肩部圆周块的转动连接，同时将第一拉索与第一弹簧连接的另一端固定在第一凸钩上，是为了方便第一拉索的安装和长度调节，同理，将第二拉索用于与大臂杆连接的一端固定在第二凸钩上，是为了方便第二拉索的安装和长度调节。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中实施例一的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中实施例一去除贴背板后的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中实施例一贴背板、背贴板、肩部组件和肘部圆周块处的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中实施例一水平圆周块的结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中实施例一肩部圆周块和肘部圆周块处的结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中实施例一第一拉索和第一弹簧连接处的结构示意图

图7为本发明具体实施方式中实施例一大臂杆和小臂杆处的结构示意图；

图8为本发明具体实施方式中实施例二贴背板、背贴板、肩部组件和肘部圆周块处的结构示意图；

图9为本发明具体实施方式中实施例二肩部抬臂块和肩部圆周块的爆炸示意图。

附图标记说明：腰部组件1、贴背板2、弯管3、第一连接部31、弯曲部32、外连接部33、内连接部34、斜杆4、第一斜杆41、第二斜杆42、竖向转动件5、第一主旋转件6、第二主旋转件7、水平圆周块8、第三横向安装孔81、第三横向圆弧孔82、肩部抬臂块9、肩部圆周块10、第一凸钩101、肘部圆周块11、大臂杆12、小臂杆13、小臂连接部131、支撑杆132、压簧块133、限位块134、手臂绑带14、限位螺母15、背贴板16、限位凸起17、第二横向连接件18、第一竖向连接件19、第一转动连接件20、第二竖向连接件21、第三横向连接件22、第二转动连接件23、第四横向连接件24、第一拉索25、第一弹簧26、第二凸钩27、第二拉索28、第二弹簧29。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

如附图1到附图3所示，一种上肢运动自适应助力外骨骼，包括背部组件和腰部组件1，背部组件的两侧对称设有肩部组件和肘部组件，肩部组件包括依次转动连接的斜杆4、竖向转动件5、第一主旋转件6、第二主旋转件7、水平圆周块8、肩部抬臂块9和肩部圆周块10，斜杆4与竖向转动件5连接的另一端向下倾斜并与背部组件转动连接，肩部圆周块10与肩部抬臂块9连接的另一端与肘部组件转动连接，斜杆4一端通过第一横向连接件与背部组件连接并能够绕背部组件上下旋转，竖向转动件5一端通过第二横向连接件18与斜杆4的另一端连接并能够绕斜杆4上下旋转，第一主旋转件6的一端通过第一竖向连接件19与竖向转动件5的另一端连接并能够绕竖向转动件5左右旋转，第二主旋转件7的一端通过第一转动连接件20与第一主旋转件6转动连接，水平圆周块8的一端通过第二竖向连接件21与第二主旋转件7的另一端进行连接并能够绕第二主旋转件7左右旋转，肩部抬臂块的一端通过第三横向连接件22与水平圆周块8的另一端连接并能够绕水平圆周块8上下旋转，肩部圆周块10一端通过第二转动连接件23与肩部抬臂块的另一端转动连接，肘部组件通过第四横向连接件24与肩部圆周块10的另一端进行连接并能够绕肩部圆周块10上下旋转。

本发明中的斜杆4主要用于对增加背部支撑的稳定性，竖向转动件5与第一主旋转件6通过第一竖向连接件19进行连接，实现第一主旋转件6相对竖向转动件5的左右旋转，第一主旋转件6和第二主旋转件7通过第一转动连接件20进行连接，实现了第二主旋转件7相对第一主旋转件6的旋转运动，第二主旋转件7和水平圆周块8通过第二竖向连接件21进行连接，实现了水平圆周块8相对于第二主旋转件7的左右旋转，通过第一竖向连接件19、第一转动连接件20和第二竖向连接件21的转动配合，可以较好的适应人体背部和肩胛骨的内收、外扩运动；而水平圆周块8与肩部抬臂块通过第三横向连接件22进行连接，使得肩部抬臂块9能相对水平圆周块8上下旋转，以此来与人体肩部的耸肩和沉肩运动相匹配；而肩部抬臂块9和肩部圆周块10通过第二转动连接件23进行连接，使得肩部圆周块10能绕肩部抬臂块9旋转运动，肘部组件与肩部圆周块10通过第四横向连接件24进行连接，使得肘部组件能绕肩部圆周块10上下旋转，第二竖向连接件、第三横向连接件、第四横向连接件和第二转动连接件的相互配合，就可以很好的与人体肩部的多自由度运动进行匹配。

本发明通过对肩部组件进行合理和巧妙的设计，利用多个连接件之间的转动关系，使得该外骨骼装置穿戴在人体后，能很好的适应人体肩部的外扩、内收、耸肩、沉肩等多自由度的运动，从而大大提高穿着的舒适性，减少疲劳感。

在本实施例中，斜杆4包括平行设置的第一斜杆41和位于第一斜杆41上方的第二斜杆42，背部组件上与第一斜杆41连接位置的下方设有限位凸起17，第一斜杆41的端部在初始位置时与限位凸起17相抵。

这样，通过将斜杆4设计成平行设置的第一斜杆41和第二斜杆42，利用两个斜杆4可以增强对背部结构支撑的稳定性和强度，同时通过在背部组件上与第一斜杆41连接位置的下方设计限位凸起17，并使得第一斜杆41的端部在初始位置时与限位凸起17相抵，这样就实现了第一斜杆41和第二斜杆42只能向上自由转动，而向下运动被卡死的效果，从而更好的与人体上肢的运动相适应。

如附图4所示，在本实施例中，水平圆周块8上开设有第三横向安装孔81和沿第三横向安装孔81周向设置的第三横向圆弧孔82，肩部抬臂块9上与第三横向安装孔81和第三横向圆弧孔82对应的位置均设有第三横向连接孔，在第三横向连接孔的位置均设有第三横向连接件22，第三横向连接件22分别穿过对应位置的第三横向安装孔81和第三横向圆弧孔82，第三横向连接件22在初始位置时与第三横向圆弧孔82的下端相抵。

这样，设计第三横向圆弧孔82，在初始位置时，使得连接在第三横向圆弧孔82处的第三横向连接件22与第三横向圆弧孔82的下端相抵，在第三横向圆弧孔82的限制作用下，使得肩部抬臂块9在初始状态下只能绕水平圆周块8向上运动，同时第三横向圆弧孔82的上端也会对肩部抬臂块9向上运动的位置进行限定，使得肩部抬臂块9绕水平圆周块8的运动更加的符合人体肩关节的运动趋势，从而使得该外骨骼能更好的与人体肩部的多自由度运动相适应。

在本实施例中，斜杆4朝向竖向转动件5的一端开设有斜向凹槽，竖向转动件5上与斜向凹槽对应的位置设有弧形凸起，弧形凸起伸入到斜向凹槽内并通过第二横向连接件18进行连接，斜向凹槽与弧形凸起在垂直于第二横向连接件18的方向具有间隙；

第一主旋转件6朝向竖向转动件5的一端竖向设有空心状的柱状圆环，竖向转动件5的上端设有圆盘，圆盘的上端设有柱状凸起，柱状圆环套设在柱状凸起外并与圆盘的上表面相抵，柱状凸起的上端伸出柱状圆环并连接有限位螺母15；

第一主旋转件6朝向第二主旋转件7的一端横向开设有第一凹槽，第一凹槽处竖向开设有贯穿第一凹槽的第一安装孔，第二主旋转件7朝向第一主旋转件6的一端伸入到第一凹槽内，第二主旋转件7伸入第一凹槽内与第一安装孔对应的位置开设有第二连接孔，第一转动连接件20依次穿过第一竖向安装孔和第二竖向连接孔；

第二主旋转件7朝向水平圆周块8的一端开设有第二凹槽，第二凹槽处竖向开设有贯穿第二主旋转件7的第二竖向安装孔，水平圆周块8上与第二凹槽对应的位置设有水平凸起，水平凸起上竖向设有贯穿水平凸起的第三竖向连接孔，第二竖向连接件21依次穿过第二竖向安装孔和第三竖向连接孔；

肩部抬臂块9朝向肩部圆周块10的一端开设有抬臂凹槽，抬臂凹槽处竖向开设有贯穿肩部抬臂块9的抬臂安装孔，肩部圆周块10上与抬臂凹槽对应的位置设有圆周凸起，圆周凸起上竖向设有贯穿圆周凸起的圆周连接孔，第二转动连接件23依次穿过抬臂安装孔和圆周连接孔；

肩部圆周块10朝向肘部组件的一端开设有圆周凹槽，圆周凹槽上横向开设有贯穿肩部圆周块10的圆周安装孔，肘部组件上与圆周凹槽对应的位置设有肘部凸起，肘部凸起上横向设有贯穿肘部凸起的肘部连接孔，第三横向连接件22依次穿过圆周安装孔和肘部连接孔。

这样，利用斜向凹槽、弧形凸起和第二横向连接件18实现斜杆4和竖向转动件5之间的转动连接，同时斜向凹槽与弧形凸起在垂直于第二横向连接件18的方向具有间隙，使得竖向转动件5具有绕斜杆4上下运动的空间，保证了两者转动的可靠性；

第一主旋转件6上设置的柱状圆环套设在柱状凸起上，柱状圆环的两端分别通过圆盘和限位螺母15进行位置限定，保证了第一主旋转件6绕竖向转动件5转动的可靠性，同时限位螺母15的方式可以方便的实现第一主旋转件6和竖向转动件5之间的安装和拆卸；

第一主旋转件6和第二主旋转件7在配合安装时，可以利用第一凹槽进行定位，将第二主旋转件7伸入到第一凹槽内，然后再将第一转动连接件20依次穿过第一安装孔和第二连接孔来使得第一主旋转件6和第二主旋转件7之间能实现上下旋转的相对运动，由此实现第一主旋转件和第二主旋转件之间的转动连接；

第二主旋转件7和水平圆周块8在配合安装时，可以利用第二凹槽和水平凸起进行定位，然后再将第二竖向连接件21依次穿过第二竖向安装孔和第三竖向连接孔来实现第二主旋转件7和水平圆周块8之间的转动连接；

肩部抬臂块9和肩部圆周块10在配合安装时，可以利用抬臂凹槽和圆周凸起进行定位，然后再将第二转动连接件23依次穿过抬臂安装孔和圆周连接孔，使得肩部圆周块10能够绕肩部抬臂块9左右旋转，由此来实现肩部抬臂块9和肩部圆周块10之间的转动连接；

肘部组件和肩部圆周块10在配合安装时，可以利用圆周凹槽和肘部凸起进行定位，然后再将第四横向连接件24依次穿过圆周安装孔和肘部连接孔来实现肘部组件和肩部圆周块10之间的转动连接；

这样，通过上述结构上的设计，即实现了相邻两个零件之间的位置限定，同时也实现了相邻两个零件之间的转动连接，以此来更好的与人体肩部的多自由度运动适应。

在本实施例中，背部组件包括轴向分布且相对固定连接的背贴板16和贴背板2，背贴板16和贴背板2之间形成能够供斜杆4伸入的容纳空间，斜杆4伸入到容纳空间内并与背贴板16和贴背板2转动连接；背部组件还包括对称分布在背贴板16两侧的弯管3，弯管3包括两端竖直设置的第一连接部31和第二连接部、以及第一连接部31和第二连接部之间的弯曲部32，第一连接部31用于与贴背板2和背贴板16固定连接，第二连接部用于与腰部组件1连接。

这样，利用贴背板2和背贴板16形成的空间经斜杆4伸入到里面，可以更好的对斜杆4进行位置限定，同时，通过在背贴板16的两侧设置弯管3，分别利用第一连接部31和第二连接部实现与背贴板16、贴背板2以及腰部组件1的连接，再利用弯管3对第一连接部31和第二连接部进行连接，这样，可以将上肢产生的负重通过弯管3传递到腰部位置，以实现重力平衡和辅助搬运的效果，同时两侧的设计便于负重的分散。

在本实施例中，第二连接部包括竖向设置且相对滑动连接的外连接部33和内连接部34，外连接部33上端与弯曲部32连接，内连接部34的下端与腰部组件1连接，外连接部33的下端套设在内连接部34的上端，在外连接部33上竖向分布有多个外连接孔，内连接部34上设有内连接孔，外连接孔在外连接部33沿内连接部34上下滑动过程中能够分别与内连接孔的位置相对应，外连接孔和内连接孔通过第二连接件进行连接。

这样，通过外连接部33和内连接部34的设计，当不同高度的人体穿戴该设备时，可以通过外连接部33沿内连接部34的运动，使得外连接部33上不同位置的外连接孔与内连接部34上的内连接孔位置相对应，从而使得第二连接部的整体长度发生变化，以此来适应不同高度人体穿戴该设备的需求，进一步提高穿着的舒适性。

如附图5和附图6所示，在本实施例中，肘部组件包括肘部圆周块11、与肘部圆周块11固定连接的大臂杆12和与大臂杆12转动连接的小臂杆13，肘部圆周块11与大臂杆12固定连接的另一端与肩部圆周块10转动连接，大臂杆12为空心结构状，肘部圆周块11的外轮廓面上开设有凹槽，肘部圆周块11上还开设有连接孔，连接孔两侧分别与大臂杆12的空心结构和凹槽相通，凹槽处绕设有第一拉索25，大臂杆12的空心结构内设有第一弹簧26，第一拉索25一端与肩部圆周块10固定连接，第一拉索25另一端通过连接孔伸入到大臂杆12的空心结构内并与第一弹簧26连接，第一弹簧26另一端固定连接在大臂杆12上。

这样，根据人体搬运货物的操作特点，当人体穿着该助力外骨骼装置进行货物搬运时，人体手臂下垂以作用在货物的底部，人体手臂的肘部将通过大臂杆12带动肘部圆周块11绕肩部圆周块10转动，此时大臂杆12空心结构内的第一弹簧26将在第一拉索25的作用下发生拉伸变形；当人体手臂搬动货物上移时，人体手臂的肘部将通过大臂杆12带动肘部圆周块11绕肩部圆周块10反方向转动，此时在第一拉索25的作用下，第一弹簧26复位，第一弹簧26复位过程中释放能量、减少了前屈动作的肌肉，从而为人体手臂搬运货物提供运动助力，减轻手臂承受的重力。

如附图7所示，在本实施例中，小臂杆13包括与大臂杆12转动连接的小臂连接部131，小臂连接部131与大臂杆12转动连接的另一端面上设有支撑杆132，还包括限位块134和压簧块133，支撑杆132与小臂连接部131连接的另一端固定连接在限位块134上，压簧块133套设在支撑杆132上并能够沿支撑杆132往复移动，支撑杆132上套设有第二弹簧29，第二弹簧29的一端连接在压簧块133上，第二弹簧29的另一端连接在支撑杆132或小臂连接部131上，大臂杆12上还固定连接有第二拉索28，第二拉索28与大臂杆12连接的另一端固定在压簧块133上。

这样，在进行货物搬运时，人体手臂下垂以作用在货物的底部，人体的小臂与人体大臂之间具有较大的夹角，此时第二拉索28将拉动第二弹簧29在压簧块133的作用下沿支撑杆132移动，使得第二弹簧29处于压缩状态，第二弹簧29压缩蓄能，当人体手臂搬运货物上移时，人体小臂与人体大臂之间的夹角将变小，此时在第二弹簧29弹力的作用下，压簧块133将带动第二弹簧29沿支撑杆132反向移动，使得第二弹簧29复位并释放能量为人体小臂助力。

在本实施例中，支撑杆132的两侧对称设有固定在小臂连接部131端面上的安装杆，安装杆与小臂连接部131连接的另一端固定在限位块134上，压簧块133滑动套设在支撑杆132和安装杆上，每侧的安装杆上均套设有第二弹簧29，大臂杆12上固定连接有两个第二拉索28，每个第二拉索28与大臂杆12连接的另一端分别与压簧块133的对应侧连接。

这样，通过在支撑杆132两端设置安装杆，再在两侧的安装杆上分别设置第二弹簧29，并利用两个第二拉索28分别作用在压簧块133上对两个第二弹簧29进行压缩，这样，两个第二弹簧29能对人体小臂提供更大的助力，减轻人体小臂搬运货物产生的疲劳。

在本实施例中，肘部圆周块11包括用于与肩部圆周块10连接的肘部圆弧部和用于与大臂杆12连接的肘部方形部，肩部圆周块10用于与肘部圆弧部连接的一侧开设有用于容纳肘部圆弧部的第一开口，肘部圆弧部伸入第一开口内并与肩部圆周块10转动连接；肩部圆周块10的外周面上还设有第一凸钩101，第一拉索25与第一弹簧26连接的另一端固定在第一凸钩101上，大臂杆12的外周面上设有第二凸钩27，第二拉索28用于与大臂杆12连接的一端固定连接在第二凸钩27上。

这样，可以方便实现肘部圆周块11和肩部圆周块10的转动连接，同时将第一拉索25与第一弹簧26连接的另一端固定在第一凸钩101上，是为了方便第一拉索25的安装和长度调节，同理，将第二拉索28用于与大臂杆12连接的一端固定在第二凸钩27上，是为了方便第二拉索28的安装和长度调节。

在本实施例中，大臂杆12包括大臂连接部和大臂杆12件部，大臂连接部固定连接在大臂杆12件部朝向小臂杆13的一端，大臂连接部与大臂杆12件部连接的另一端呈圆弧形结构，小臂连接部131朝向大臂连接部的一侧开设有用于容纳大臂连接部圆弧形结构的第二开口，大臂连接部的圆弧形结构伸入到第二开口内并与小臂连接部131转动连接。

这样，可以方便实现大臂杆12和小臂杆13的转动连接。

在本实施例中，第一主旋转件6、第二主旋转件7、肩部抬臂块9上均开设有多个减重孔，使得该外骨骼装置在使用时重量较轻，减少穿着人体的疲劳感。

在本实施例中，在大臂杆12和小臂杆13上分别设有手臂绑带14，用于与穿着人体的手臂进行连接。

在本实施例中，在具体使用时，将腰部组件1缠绕在人体腰部，将手臂绑带14绑在人体手臂即可方便的实现穿戴，脱下时也仅需要对腰部组件1和手臂绑带14进行操作即可，穿戴方便。

实施例二：

如附图8和附图9所示，实施例二与实施例一的不同之处在于：第一主旋转件6朝向第二主旋转件7的一端竖向开设有第一凹槽，第一凹槽处竖向开设有贯穿第一主旋转件6的第一竖向安装孔，第二主旋转件7上与第一凹槽对应的位置开设有第二凸起，第二凸起上竖向开设有贯穿第二凸起的第二竖向连接孔，第一转动连接件20依次穿过第一竖向安装孔和第二竖向连接孔；

肩部抬臂块9朝向肩部圆周块10的一端开设有抬臂凹槽，肩部圆周块10上与抬臂凹槽对应的位置开设有转动安装孔，抬臂凹槽处连接有第二转动连接件23，第二转动连接件23凸出于抬臂凹槽并伸入到转动安装孔内，第二转动连接件23与所述转动安装孔转动连接。

这样，第一主旋转件6和第二主旋转件7在配合安装时，可以利用第一凹槽和第二凸起进行定位配合，然后再将第一转动连接件20依次穿过第一竖向安装孔和第二竖向连接孔来使得第一主旋转件6和第二主旋转件7之间能实现左右旋转的相对运动，由此实现第一主旋转件6和第二主旋转件7之间的转动连接；

肩部抬臂块9和肩部圆周块10在配合安装时，将第二转动连接件23安装在抬臂凹槽内，伸出的部分在伸入到转动安装孔内，并使得第二转动连接件23可以在转动安装孔内转动，由此使得肩部圆周块10能绕肩部抬臂块9以第二转动连接件23为转动中心进行旋转，由此来实现肩部抬臂块9和肩部圆周块10之间的转动连接。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种上肢运动自适应助力外骨骼，包括背部组件和腰部组件，所述背部组件的两侧对称设有肩部组件和肘部组件，其特征在于，所述肩部组件包括依次转动连接的斜杆、竖向转动件、第一主旋转件、第二主旋转件、水平圆周块、肩部抬臂块和肩部圆周块，所述斜杆与所述竖向转动件连接的另一端向下倾斜并与所述背部组件转动连接，所述肩部圆周块与所述肩部抬臂块连接的另一端与所述肘部组件转动连接，所述斜杆一端通过第一横向连接件与所述背部组件连接并能够绕所述背部组件上下旋转，所述竖向转动件一端通过第二横向连接件与所述斜杆的另一端连接并能够绕所述斜杆上下旋转，所述第一主旋转件的一端通过第一竖向连接件与所述竖向转动件的另一端连接并能够绕所述竖向转动件左右旋转，所述第二主旋转件的一端通过第一转动连接件与所述第一主旋转件转动连接，所述水平圆周块的一端通过第二竖向连接件与所述第二主旋转件的另一端进行连接并能够绕所述第二主旋转件左右旋转，所述肩部抬臂块的一端通过第三横向连接件与所述水平圆周块的另一端连接并能够绕所述水平圆周块上下旋转，所述肩部圆周块一端通过第二转动连接件与所述肩部抬臂块的另一端转动连接，所述肘部组件通过第四横向连接件与所述肩部圆周块的另一端进行连接并能够绕所述肩部圆周块上下旋转。

2.根据权利要求1所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述斜杆包括平行设置的第一斜杆和位于所述第一斜杆上方的第二斜杆，所述背部组件上与所述第一斜杆连接位置的下方设有限位凸起，所述第一斜杆的端部在初始位置时与所述限位凸起相抵。

3.根据权利要求1所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述水平圆周块上开设有第三横向安装孔和沿所述第三横向安装孔周向设置的第三横向圆弧孔，所述肩部抬臂块上与所述第三横向安装孔和所述第三横向圆弧孔对应的位置均设有第三横向连接孔，在所述第三横向连接孔的位置均设有第三横向连接件，所述第三横向连接件分别穿过对应位置的所述第三横向安装孔和第三横向圆弧孔，所述第三横向连接件在初始位置时与所述第三横向圆弧孔的下端相抵。

4.根据权利要求1所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述斜杆朝向所述竖向转动件的一端开设有斜向凹槽，所述竖向转动件上与所述斜向凹槽对应的位置设有弧形凸起，所述弧形凸起伸入到所述斜向凹槽内并通过第二横向连接件进行连接，所述斜向凹槽与所述弧形凸起在垂直于所述第二横向连接件的方向具有间隙；

所述第一主旋转件朝向所述竖向转动件的一端竖向设有空心状的柱状圆环，所述竖向转动件的上端设有圆盘，所述圆盘的上端设有柱状凸起，所述柱状圆环套设在所述柱状凸起外并与所述圆盘的上表面相抵，所述柱状凸起的上端伸出所述柱状圆环并连接有限位螺母；

所述第一主旋转件朝向所述第二主旋转件的一端横向开设有第一凹槽，所述第一凹槽处开设有贯穿所述第一凹槽的第一安装孔，所述第二主旋转件朝向所述第一主旋转件的一端伸入到所述第一凹槽内，所述第二主旋转件伸入所述第一凹槽内与所述第一安装孔对应的位置开设有第二连接孔，所述第一转动连接件依次穿过所述第一安装孔和所述第二连接孔；

所述第二主旋转件朝向所述水平圆周块的一端开设有第二凹槽，所述第二凹槽处竖向开设有贯穿所述第二主旋转件的第二竖向安装孔，所述水平圆周块上与所述第二凹槽对应的位置设有水平凸起，所述水平凸起上竖向设有贯穿所述水平凸起的第三竖向连接孔，所述第二竖向连接件依次穿过所述第二竖向安装孔和所述第三竖向连接孔；

所述肩部抬臂块朝向所述肩部圆周块的一端竖向开设有抬臂凹槽，所述抬臂凹槽处竖向开设有贯穿所述肩部抬臂块的抬臂安装孔，所述肩部圆周块上与所述抬臂凹槽对应的位置设有圆周凸起，所述圆周凸起上竖向设有贯穿所述圆周凸起的圆周连接孔，所述第二转动连接件依次穿过所述抬臂安装孔和所述圆周连接孔；

所述肩部圆周块朝向所述肘部组件的一端开设有圆周凹槽，所述圆周凹槽上横向开设有贯穿所述肩部圆周块的圆周安装孔，所述肘部组件上与所述圆周凹槽对应的位置设有肘部凸起，所述肘部凸起上横向设有贯穿所述肘部凸起的肘部连接孔，所述第三横向连接件依次穿过所述圆周安装孔和所述肘部连接孔。

5.根据权利要求1所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述第一主旋转件朝向所述第二主旋转件的一端竖向开设有第一凹槽，所述第一凹槽处竖向开设有贯穿所述第一主旋转件的第一竖向安装孔，所述第二主旋转件上与所述第一凹槽对应的位置开设有第二凸起，所述第二凸起上竖向开设有贯穿所述第二凸起的第二竖向连接孔，所述第一转动连接件依次穿过所述第一竖向安装孔和所述第二竖向连接孔；

所述肩部抬臂块朝向所述肩部圆周块的一端开设有抬臂凹槽，所述肩部圆周块上与所述抬臂凹槽对应的位置开设有转动安装孔，所述抬臂凹槽处连接有第二转动连接件，所述第二转动连接件凸出于所述抬臂凹槽并伸入到所述转动安装孔内，所述第二转动连接件与所述转动安装孔转动连接。

6.根据权利要求1所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述背部组件包括轴向分布且相对固定连接的背贴板和贴背板，所述背贴板和所述贴背板之间形成能够供所述斜杆伸入的容纳空间，所述斜杆伸入到所述容纳空间内并与所述背贴板和所述贴背板转动连接；所述背部组件还包括对称分布在所述背贴板两侧的弯管，所述弯管包括两端竖直设置的第一连接部和第二连接部、以及所述第一连接部和所述第二连接部之间的弯曲部，所述第一连接部用于与所述贴背板和所述背贴板固定连接，所述第二连接部用于与所述腰部组件连接。

7.根据权利要求6所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述第二连接部包括竖向设置且相对滑动连接的外连接部和内连接部，所述外连接部上端与所述弯曲部连接，所述内连接部的下端与所述腰部组件连接，所述外连接部的下端套设在所述内连接部的上端，在所述外连接部上竖向分布有多个外连接孔，所述内连接部上设有内连接孔，所述外连接孔在所述外连接部沿所述内连接部上下滑动过程中能够分别与所述内连接孔的位置相对应，所述外连接孔和所述内连接孔通过第二连接件进行连接。

8.根据权利要求1所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述肘部组件包括肘部圆周块、与所述肘部圆周块固定连接的大臂杆和与所述大臂杆转动连接的小臂杆，所述肘部圆周块与所述大臂杆固定连接的另一端与所述肩部圆周块转动连接，所述大臂杆为空心状结构，所述肘部圆周块的外轮廓面上开设有凹槽，所述肘部圆周块上还开设有连接孔，所述连接孔两侧分别与所述大臂杆的空心结构和所述凹槽相通，所述凹槽处绕设有第一拉索，所述大臂杆的空心结构内设有第一弹簧，所述第一拉索一端与所述肩部圆周块固定连接，所述第一拉索另一端通过所述连接孔伸入到所述大臂杆的空心结构内并与所述第一弹簧连接，所述第一弹簧另一端固定连接在所述大臂杆上。

9.根据权利要求8所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述小臂杆包括与所述大臂杆转动连接的小臂连接部，所述小臂连接部与所述大臂杆转动连接的另一端面上设有支撑杆，还包括限位块和压簧块，所述支撑杆与所述小臂连接部连接的另一端固定连接在所述限位块上，所述压簧块套设在所述支撑杆上并能够沿所述支撑杆往复移动，所述支撑杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端连接在所述压簧块上，所述第二弹簧的另一端连接在所述支撑杆或所述小臂连接部上，所述大臂杆上还固定连接有第二拉索，所述第二拉索与所述大臂杆连接的另一端固定在所述压簧块上。

10.根据权利要求9所述的上肢运动自适应助力外骨骼，其特征在于，所述支撑杆的两侧对称设有固定在所述小臂连接部端面上的安装杆，所述安装杆与所述小臂连接部连接的另一端固定在所述限位块上，所述压簧块滑动套设在所述支撑杆和所述安装杆上，每侧的所述安装杆上均套设有第二弹簧，所述大臂杆上固定连接有两个第二拉索，每个所述第二拉索与所述大臂杆连接的另一端分别与所述压簧块的对应侧连接，所述肘部圆周块包括用于与所述肩部圆周块连接的肘部圆弧部和用于与所述大臂杆连接的肘部方形部，所述肩部圆周块用于与所述肘部圆弧部连接的一侧开设有用于容纳所述肘部圆弧部的第一开口，所述肘部圆弧部伸入所述第一开口内并与所述肩部圆周块转动连接；所述肩部圆周块的外周面上还设有第一凸钩，所述第一拉索与所述第一弹簧连接的另一端固定在所述第一凸钩上，所述大臂杆的外周面上设有第二凸钩，所述第二拉索用于与所述大臂杆连接的一端固定连接在所述第二凸钩上。

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