一种外骨骼增强辅助系统的制作方法

1.本发明属于辅助行走技术领域，尤其涉及一种外骨骼增强辅助系统。


背景技术：

2.外骨骼增强辅助系统是通过外部的机械助力结构对人体的行走或其他动作进行辅助支撑或提高施力的装置，常用于偏瘫患者或其他肌肉无力患者的行动改善或康复训练。而现市面上的外骨骼增强辅助系统通常存在以下缺点：
3.其一，外骨骼增强辅助系统包括用于固定人体腰部的腰部带体结构，现有的腰部带体结构的腰部环架与连接于腰部环架的端部的驱动模块之间的高低差较小，以使得驱动模块相对腰部环架的力矩较短，导致用户在使用该外骨骼增强辅助系统辅助行走时，设置在腰部环架中间位置的腰部支撑结构需要使用较大的力才能足以对用户的背部形成支撑作用；
4.其二，现有的外骨骼增强辅助系统只能辅助使用者抬起大腿进行辅助行走运动，却无法满足人体在搬运物品时对腰部等部位进行辅助支撑。
5.故，现亟需一款能解决上述问题的产品。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种外骨骼增强辅助系统，旨在解决现有的外骨骼增强辅助系统的腰部带体结构需要使用较大的力才能足以对用户的背部形成支撑作用，以及该外骨骼增强辅助系统无法辅助人体进行搬运物品的技术问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供一种外骨骼增强辅助系统，采用了如下所述的技术方案：
8.一种外骨骼增强辅助系统，其包括腰部带体结构、辅助搬运结构和两用于固定人体腿部的腿部固定装置，所述腰部带体结构包括腰部环架及两分设于所述腰部环架的两端的驱动模块，所述腰部环架包括背部支撑部件及两连接带，两所述连接带分设于所述背部支撑部件的两端，且各所述连接带均相较于所述背部支撑部件倾斜设置，两所述驱动模块分别连接于两所述连接带的端部；所述辅助搬运结构与所述腰部环架相连接，两所述腿部固定装置分别与对应的所述驱动模块传动连接。
9.具体地，所述连接带包括相对所述背部支撑部件倾斜设置的带体，所述带体的一端与所述背部支撑部件相铰接，和/或，另一端与对应的所述驱动模块相连。
10.进一步地，所述连接带还包括设于所述背部支撑部件的端部且用于使对应的所述带体能相对所述背部支撑部件倾斜的第一连接构件，所述第一连接构件与所述带体的一端相铰接；以及，设于对应的所述驱动模块上且与所述带体的另一端相铰接的第二连接构件。
11.具体地，所述腰部带体结构还包括与所述腰部环架固定连接并位于所述腰部环架靠近人体的一侧的柔性腰带，所述柔性腰带包括主带、嵌设于所述主带内且采用刚性材料制造的弹性组件，所述弹性组件具备刚性以用于加强所述主带的刚性，所述弹性组件同时
具备弹性以能随所述柔性腰带的弯曲而弯曲；所述弹性组件包括至少一沿所述主带的长度方向延伸设置的弹性件。
12.进一步地,所述柔性腰带通过中间连接构件与所述腰部环架固定连接，所述中间连接构件包括第三连接构件、第四连接构件，所述第三连接构件和所述第四连接构件呈间隔设置。
13.具体地,所述第三连接构件包括第一连接筋条、与所述第一连接筋条呈夹角设置的第二连接筋条，所述第一连接筋条与所述主带固定连接，所述第二连接筋条与所述腰部环架固定连接。
14.进一步地,所述第四连接构件包括第三连接筋条、与所述第三连接筋条呈夹角设置的第四连接筋条，所述第三连接筋条与所述主带连接，所述第四连接筋条与所述腰部环架固定连接；所述第三连接筋条与所述第四连接筋条位于非同一平面内。
15.进一步地，所述辅助搬运结构包括支架体及设于所述支架体的一端的背部支撑单元，所述支架体的另一端连接于所述腰部环架且朝向远离人体的背部的方向弯曲，所述背部支撑单元一侧与所述人体的背部相贴合，与之相对的另一侧与所述支架体的一端于第一自由度方向转动连接。
16.具体地,所述背部支撑单元包括靠板、与所述靠板弹性连接的中间板及与所述中间板转动连接的外板，所述靠板朝向所述人体的背部设置，且所述靠板、中间板、外板为层叠设置。
17.具体地,所述靠板与所述中间板通过至少一弹性模组弹性连接，所述弹性模组包括弹性构件，所述弹性构件一端与所述靠板连接，另一端嵌设于所述中间板中。
18.与现有技术相比，本发明提供的外骨骼增强辅助系统主要有以下有益效果：
19.其一，该外骨骼增强辅助系统包括腰部带体结构，腰部带体结构包括腰部环架及两分设于腰部环架的两端的驱动模块，腰部环架的两连接带分设于背部支撑部件的两端，且各连接带均相较于背部支撑部件倾斜设置，两驱动模块分别连接于两连接带的端部，使得腰部环架的中间位置(即背部支撑结构处)分别与腰部环架的两端(即两驱动模块连接有连接带的端部)之间均具有高度差，进而增加驱动模块与腰部环架的中间位置之间的高度差，即增加了驱动模块与腰部环架的中间位置之间的力矩，以在用户使用具有该腰部带体结构的外骨骼增强辅助系统辅助行走时，能够有效减少背部支撑结构在足以支撑用户的背部时用户背部所受到的压力，体验感得到有效提升；同时，倾斜设置的连接带可使得驱动模块的输出端更靠近髋关节，从而可提高外骨骼增强辅助系统的稳定性与穿戴的舒适性。
20.其二，外骨骼增强辅助系统还包括辅助搬运结构，其能在外骨骼增强辅助系统辅助使用者抬起大腿进行辅助行走运动的同时，还能满足人体在搬运物品时对腰部等部位起到辅助支撑的作用，使得人体在搬运物体时更轻松、省力，搬运效率更高。
附图说明
21.图1是本发明实施例提供的外骨骼增强辅助系统立体示意图之一；
22.图2是图1的外骨骼增强辅助系统爆炸图之一；
23.图3是图1的外骨骼增强辅助系统爆炸图之二；
24.图4是图1中腰部带体结构的立体示意图之一；
25.图5是图4中腰部环架的立体示意图；
26.图6是图4中a处的局部放大爆炸图；
27.图7是图1中腰部带体结构的立体示意图之二；
28.图8是图7中柔性腰带的立体示意图；
29.图9是图7的腰部带体结构爆炸示意图之一；
30.图10是图7的腰部带体结构爆炸示意图之二
31.图11是图1中辅助搬运结构的立体示意图之一；
32.图12是图11的辅助搬运结构爆炸图之一；
33.图13是图11的辅助搬运结构爆炸图之二；
34.图14是图1中辅助搬运结构的立体示意图之二；
35.图15是本发明实施例提供的外骨骼增强辅助系统立体示意图之二。
36.附图中的标号如下：
37.100、外骨骼增强辅助系统；
38.10、腰部带体结构；1a、腰部环架；11a、背部支撑部件；12a、连接带；121a、带体；1211a、减重槽；122a、第一连接构件；123a、第二连接构件；13a、增强结构；131a、增强件；132a、凸筋；2a、驱动模块；
39.3a、柔性腰带；31a、主带；32a、弹性组件；321a、弹性件；
40.4a、固定组件；42a、锁扣件；
41.5a、中间连接构件；51a、第三连接构件；511a、第一连接筋条；512a、第二连接筋条；52a、第四连接构件；521a、第三连接筋条；522a、第四连接筋条；6a、凸垫；
42.20、辅助搬运结构；
43.1b、支架体；11b、主干；12b、分支；121b、安装凹槽；
44.2b、背部支撑单元；21b、靠板；22b、中间板；23b、外板；231b、基部；232b、安装部；233b、穿孔；3b、安装件；
45.4b、弹性模组；41b、弹性构件；42b、连接杆；43b、钩挂件；5b、转轴；
46.30、腿部固定装置；
47.1c、连接杆；2c、腿部固定件。
具体实施方式
48.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
49.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
50.还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
51.如图1和图2所示，为本发明实施例提供一种外骨骼增强辅助系统100，包括腰部带体结构10、辅助搬运结构20和两个腿部固定装置30。腰部带体结构10包括呈带状的腰部环
架1a及两个分设于腰部环架1a的两端的驱动模块 2a，搬运结构20具体可以是设置于腰部环架1a的中间位置，且搬运结构20 可与腰部环架1a可拆卸连接。腰部环架1a环绕人体的腰部以起到刚性支撑作用，腰部环架1a可采用不锈钢等金属材料制造。腰部环架1a包括背部支撑部件11a、两个连接带12a以及两个驱动模块2a。两个连接带12a可分设于背部支撑部件11a的两端，两个驱动模块2a可分别连接于两连接带12a的端部。并且，各连接带12a均可相较于背部支撑部件11a倾斜设置，以增加各驱动模块 2a与背部支撑部件11a之间的高度差，并使得驱动模块2a的输出端更靠近髋关节。具体在本实施例中，以用户穿戴外骨骼增强辅助系统100时为基准，连接带12a靠近用户的一侧向下倾斜设定角度，以在自连接带12a连接于背部支撑部件11a的一端向另一端延伸的方向上，连接带12a逐渐向下倾斜，以能增加驱动模块2a与背部支撑部件11a之间的高度差。
52.如图13所示，辅助搬运结构20可与腰部带体结构10可相连接，具体可以是辅助搬运结构20与腰部带体结构10的腰部环架1a可拆卸连接，以使外骨骼增强辅助系统100增加了辅助人体搬运物品的功能。可以理解地，当人体在搬运物品时腰部是用力的重心，身体的上半部也会围绕髋关节进行一定的转动及弯曲，辅助搬运结构20可给予腰部及背部辅助支撑，使得人体在弯腰搬运时给予辅助支撑，即在人体搬运物品时辅助搬运结构20能使腰部、背部等身体部位的压力减轻，从而在搬运时更省力轻松。
53.再如图1所示，两个腿部固定装置30可分别与对应的驱动模块2a传动连接，其中一个腿部固定装置30可用于固定人体的其中一条腿部，以在驱动模块 2a驱动该腿部固定装置30转动时能带动所固定的腿部进行相应的动作。另一个腿部固定装置30同理，在此不再赘述。
54.综上，相比现有技术，该外骨骼增强辅助系统100至少具有以下有益效果：
55.其一，该腰部带体结构10包括腰部环架1a，腰部环架1a的两个连接带12a 分设于背部支撑部件11a的两端，且各连接带12a均相较于背部支撑部件11a 倾斜设置，两个驱动模块2a分别连接于两个连接带12a的端部，使得腰部环架 1a的中间位置(即背部支撑部件11a处)分别与腰部环架1a的两端(即两个驱动模块2a连接有连接带12a的端部)之间均具有高度差，即增加了驱动模块2a与腰部环架1a的中间位置之间的力矩，以在用户使用具有该腰部带体结构 10的外骨骼增强辅助系统100辅助行走时，能够有效减少背部支撑部件11a在足以支撑用户的背部时用户背部所受到的压力，体验感得到有效提升；同时，倾斜设置的连接带12a可使得驱动模块2a的输出端更靠近髋关节，从而可提升整个外骨骼增强辅助系统的整体稳定性与穿戴的舒适性，助力性也将更佳。
56.其二，外骨骼增强辅助系统100的辅助搬运结构20，能使得外骨骼增强辅助系统100在辅助使用者抬起大腿进行辅助行走运动的同时，还能满足人体在搬运物品时对腰部等部位起到辅助支撑的作用，使得人体在搬运物体时更轻松、省力。
57.作为具体实施方式，驱动模块2a可包括电机、齿轮箱等部件(图中未示出)，即驱动模块2a主要为由电机驱动、齿轮箱进行变速的调节控制模块。
58.在一些实施例中，连接带12a的倾斜角度可设置为15
°‑
25
°
。可以理解地，当将连接带12相对背部支撑结构11a的倾斜角度a设置为15
°‑
25
°
时，可使得背部支撑结构11a与驱动模块2a之间的相对高度差在较合适的范围内，此时驱动模块2a将更靠近髋关节，从而可提高整个腰部带体结构10的稳定性，也使得用户的背部所受到的压力减轻，穿戴舒适性更佳。
59.优选地，连接带12a的倾斜角度设置为18
°
，该倾斜角度a可在最大程度上减轻用户在行走时背部可能受到的压力。
60.在一些实施例中，如图4和图5所示，由于不同用户的腰部宽度不同，连接带12a包括相对背部支撑部件11a倾斜设置的带体121a。具体在本实施例中，以用户穿戴外骨骼增强辅助系统100时为基准，带体121a靠近用户的一侧向下倾斜设定角度，以在自带体121a连接于背部支撑部件11a的一端向另一端延伸的方向上，带体121a逐渐向下倾斜，以能增加驱动模块2a与背部支撑部件11a 之间的高度差。带体121a的一端可与背部支撑部件11a相铰接，和/或，带体 121a的另一端可与对应的驱动模块2a相连，以使腰部环架1a能根据用户的腰部宽度自适应调节。
61.在一些实施例中，如图5和图6所示，连接带12a还包括设于背部支撑部件11a的端部的第一连接构件122a，该第一连接构件122a可相对背部支撑部件11a倾斜设置，以使对应的带体121a能相对背部支撑部件11a倾斜，第一连接构件122a可与带体121a的一端相铰接。
62.在一些实施例中，如图5和图6所示，连接带12a还包括设于对应的驱动模块2a上的第二连接构件123a，该第二连接构件123a可与带体121a的另一端相铰接。
63.可以理解地，带体121a的两端分别与第一连接构件122a、第二连接构件 123a相铰接，即连接带12a与背部支撑部件11a、驱动模块2a均为铰接的连接方式，以能进一步提高腰部环架1a的自适应调节性能。
64.在一些实施例中，如图6所示，带体121a的一侧可设有线材容置槽1211a，以能容置且固定住缠绕在腰部环架上的线材。具体在本实施例中，线材容置槽 1211a位于带体121a靠近用户的一侧，以能将该线材容置槽1211a以及放置在线材容置槽1211a内的线材隐藏起来，有效提高腰部环架1a的美观性。
65.在一些实施例中，如图5、图6所示，线材容置槽1211a内可设有增强结构13a，增强结构13a可增强带体121a的刚性。增强结构13a包括增强件131a 及两个凸筋132a，两个凸筋132a均可设于线材容置槽121a1的相对两侧，具体可以是设置在线材容置槽1211a于带体121a宽度方向上的相对两侧；增强件 131a的两端可分别与两个凸筋132a相连，具体可以是通过螺钉、铆钉等紧固件将增强件131a的两端分别固定在两个凸筋132a上。
66.在一些实施例中，如图7和图8所示，腰部带体结构10还包括柔性腰带 3a。柔性腰带3a与腰部环架1a固定连接并位于腰部环架1a靠近人体的一侧，穿戴时，柔性腰带3a与人体贴合接触，通过柔性腰带3a端部的固定组件4a 将腰部带体结构10固定在人体的腰部。柔性腰带3a包括柔性的主带31a、嵌设于主带31a内的弹性组件32a，弹性组件32a整体为半刚性结构，其可采用刚性金属材料制造。
67.可以理解地，一方面，弹性组件32a既具备一定的刚性以用于加强主带31a 的刚性，为主带31a提供一定的刚性支撑，使得主带31a不轻易产生变形，从而确保腰部带体结构10穿戴在人体上时的结构稳固性，使得腰部环架1a的结构相对更稳定，因而装在腰部环架1a上的传感器所监测到的相关数据更准确，能更真实地反馈人体在运动时所带来的角度、距离等变化，继而根据反馈的数据更准确地发出下一步动作指令；另一方面，弹性组件32a具备一定的弹性形变能力，能随柔性腰带3a的弯曲而弯曲，从而可满足在进行穿戴时因需要适应人体的生理曲线而产生相应的形变，使得柔性腰带3a可更贴合人体，从而在运动时更省力。
68.在一些实施例中，如图7、图8所示，固定组件4a包括卡扣件、与该卡扣件可拆卸连接的锁扣件42a，卡扣件和锁扣件42a分别设于主带31a的两端，以使得柔性腰带3a可于人体的腰部进行可拆卸穿戴。卡扣件和锁扣件42a均可为磁力扣,在主带31a的一端穿过锁扣件42a后回折粘附于主带31a的外侧, 通过将二者磁吸扣合以使柔性腰带3a固定在腰部,再通过调节主带31a穿过锁扣件42a的一端的端部的回折长度来调节柔性腰带3a所围合的尺寸,从而适应不同腰部围度情况(回折越多适合围度越小的腰部，回折越少则适合围度越大的腰部)；主带31a端部穿过锁扣件42a回折后可通过魔术贴粘附于主带31a 上。当然,卡扣件和锁扣件42a也可采用其它已知的卡扣及锁扣结构的形式进行锁扣固定，旨在能够通过卡扣件和锁扣件42a使柔性腰带3a固定在腰部上即可。
69.在一些实施例中,如图8所示，弹性组件32a设置有两组，两组弹性组件 32a分别靠近主带31a的两端的端部而设置。主带31a的端部位置其相对于腰部环架1a为悬空状态，其靠近端部的位置不与腰部环架1a连接，因而无法得到腰部环架1a的刚性支撑，从而在受到外力作用拉扯时较容易发生形变，而由于柔性腰带3a与腰部环架1a为固定连接，产生形变后的柔性腰带3a亦会带动腰部环架1a产生晃动，从而导致腰部环架1a上的传感器所监测的数据不准确，将两组弹性组件32a分别设置在柔性腰带3a的主带31a的两端，即可使主带31a的两端端部均获得一定的刚性支撑，以提高柔性腰带3a的整体强度，使其在受外力拉扯作用时不会轻易发生变形，以更真实地反馈人体运动时相关部位产生的角度、距离、位置等变化。
70.在一些实施例中,如图8所示，弹性组件32a包括至少一个弹性件321a，且该弹性件321a沿主带31a的长度方向延伸设置；在实际使用中，腰部带体结构10通常与固定在大腿上的用于辅助抬腿的腿部固定装置30等部件连接，腰部带体结构10由于受到腿部固定装置30向下的反作用力，会拉扯带动柔性腰带3a产生向下弯曲变形的趋势，将弹性件321a沿主带31a的长度方向延伸设置，可借助弹性件321a的刚性及弹性回弹应力，避免主带31a产生较大的弯曲变形，从而确保腰部环架1a整体穿戴后的稳固性。
71.具体在本实施例中，如图8所示，弹性件321a可设置两个，且两个弹性件 321a并排设置。将两个弹性件321a并排间隔设置可进一步增强柔性腰带3a的刚性，确保腰部环架1a的稳固性。弹性件321a的具体设置位置及数目可根据主带31a的具体情况进行相应设置，在此并不引以为限。
72.具体在本实施例中，弹性件321a可为鱼鳞弹簧。鱼鳞弹簧具备一定的弹性变形，可随柔性腰带3a的弯曲而进行弯曲，且其刚性相较普通的螺旋弹簧较好，可承受一定的径向压力，从而可满足柔性腰带3a需要保持半刚性的要求。
73.在一些实施例中，如图9和图10所示，柔性腰带3a与腰部环架1a的固定连接可通过中间连接构件5a进行连接，中间连接构件5a包括第三连接构件 51a、第四连接构件52a，且第三连接构件51a和第四连接构件52a为间隔设置。由于柔性腰带3a为环形结构，为确保柔性腰带3a与腰部环架1a连接的稳固性，可于柔性腰带3a的两侧分别设置两个第三连接构件51a，相应地，第四连接构件52a亦设置两个，两个第三连接构件51a为对称设置，两个第四连接构件52a 亦为对称设置，这样既能适应环形的柔性腰带3a和腰部环架1a的特殊结构，同时也可使得二者之间的连接更稳固。
74.在一些实施例中，如图9和图10所示，第三连接构件51a包括第一连接筋条511a、与
第一连接筋条511a呈夹角设置的第二连接筋条512a，第一连接筋条511a与主带31a在竖直方向上固定连接，第二连接筋条512a与腰部环架1a 的内侧固定连接，第一连接筋条511a、第二连接筋条512a在与柔性腰带3a和腰部环架1a连接时可通过设置多个并排间隔设置的铆钉进行连接；第一连接筋条511a和第二连接筋条512a均为条状，相比平面连接结构，其可减小连接接触面积，更好地适应环形的柔性腰带3a和腰部环架1a，同时，将第一连接筋条511a和第二连接筋条512a设置为具有夹角的结构形式，可避免单向连接造成应力过于集中而导致连接失效的情形。
75.在一些实施例中，如图9和图10所示，第一连接筋条511a和第二连接筋条512a之间的夹角可大于90度。因实际使用时柔性腰带3a具有向下被拉扯的趋势，而第一连接筋条511a为竖直设置，可将第一连接筋条511a和第二连接筋条512a的夹角设置为大于90度的钝角，相比二者之间呈直角或锐角设置，可使得第二连接筋条512a所承受的应力相应减小。
76.在一些实施例中，如图9和图10所示，第四连接构件52a包括第三连接筋条521a、与第三连接筋条521a呈夹角设置的第四连接筋条522a，第三连接筋条521a与主带31a连接，第四连接筋条522a与腰部环架1a固定连接；第三连接筋条521a与第四连接筋条522a位于非同一平面内。因人体的腰部曲线并非为直线，为更好地适应人体腰部生理曲线，同时保证柔性腰带3a和腰部环架 1a尽可能地贴紧，可将连接于主带31a上的第三连接筋条521a和连接于腰部环架1a上的第四连接筋条522a设置在非同一平面内，从而可兼顾连接的稳固性及贴合性。
77.在一些实施例中,第二连接筋条512a与第四连接筋条522a之间呈夹角设置，使第二连接筋条512a和第四连接筋条522a呈夹角错位设置，可与第三连接构件51a、第四连接构件52a在整体上相互补偿配合，从而使得柔性腰带3a 与腰部环架1a之间的连接更稳固；此外，还可于主带31a朝向人体的腰部的一侧设置多个凸垫6a，各凸垫6a之间间隔设置，凸垫6a可与主带31a采用同样的材质加工制造，凸垫6a可采用魔术贴粘附的方式与柔性腰带3a连接，凸垫 6a不仅可起到缓冲作用，同时还可起到一定的隔离作用，由于凸垫6a容易拆卸，用户可在使用一段时间之后将凸垫6a从柔性腰带3a上拆卸下来进行清洗，从而避免柔性腰带3a直接与腰部长时间接触使用弄脏不便于清洗的问题，同时各凸垫6a之间存在一定的间隙，可便于气流流通，满足散热等需求。
78.在一些实施例中，如图11和图12所示，辅助搬运结构20包括支架体1b、背部支撑单元2b。支架体1b朝向远离人体的背部的方向弯曲，这样在人体弯腰背部弓起的时候，弯曲的支架体1b可避免与背部抵顶干涉，从而给人体背部以足够的活动空间；作为一实施方式，可于支架体1b端部设置安装件3b用于支架体1b的安装，即支架体1b的一端(即“上端”)与背部支撑单元2b连接，支架体1b的另一端(即“下端”)与安装件3b固定连接，安装件3b一端与支架体1b固定连接，另一端为自由端，该自由端可拆卸连接于腰部带体结构10 上，从而在需要进行辅助搬运时，可选择通过安装件3b将本发明提供的辅助搬运结构20安装在腰部带体结构10上，不需要进行辅助搬运时，将本实施例提供的辅助搬运结构20从腰部带体结构10上拆卸下来即可，用户可选择性进行使用；当然，作为另一实施方式，也可去掉前述的安装件3b，直接在支架体1b的另一端(即“下端”)设置连接构件与腰部带体结构10进行连接，即连接构件为支架体1b的一部分并与支架体1b为一体成型，其同样可达到将支架体1b连接于腰部带体结构10上的目的。
79.如图13所示，背部支撑单元2b一侧与人体的背部相贴合，与之相对的另一侧与支架体1b的一端(即“上端”)于第一自由度方向a转动连接，可以理解,此处的第一自由度方向a与人体在进行弯腰动作时背部的弯曲方向基本为同向，由于支架体1b与背部支撑单元2b转动连接，这样，当人体在弯腰进行搬运时，也可使得背部支撑单元2b相对支架体1b进行转动，从而尽可能地与人体的背部相贴合。
80.可以理解地，外骨骼增强辅助系统100的辅助搬运结构20是通过设置支架体1b、与支架体1b转动连接的背部支撑单元2b，使得人体在进行搬运时背部支撑单元2b可随人体的腰部的弯曲而进行相应旋转，背部支撑单元2b可与人体的背部尽可能地贴合，通过背部支撑单元2b与人体相贴合抵顶从而使得人体的肩部、背部、脊椎、腰部等部件都能够得到背部支撑单元2b及支架体1b的刚性支撑，从而减轻脊椎、腰部肌肉等身体部位的压力，使搬运更轻松这样在搬运时更省力、搬运效率更高。
81.在一些实施例中,如图11和图12所示，背部支撑单元2b包括靠板21b、与靠板21b弹性连接的中间板22b及与中间板22b转动连接的外板23b，靠板 21b朝向人体的背部设置，中间板22b设于靠板21b和外板23b之间，且靠板 21b、中间板22b、外板23b为平行层叠设置，将靠板21b设置为与中间板22b 弹性连接，可使得与人体的背部直接贴合的靠板21b可相对中间板22b和外板 23b具备一定的弹性活动空间，这样，靠板21b可相对人体的背部在多个方向上进行微调，从而可更好地适应人体背部在进行正弯、侧弯等不同姿势时的形态，例如，人体的腰背部在偏向一侧弯曲时，由于人体背部的抵顶作用靠板21b 与中间板22b和外板23b并非是保持完全平行状态，此时使得靠板21b与中间板22b弹性连接，可使得靠板21b可相应进行微角度倾斜，从而靠板21b依然能保持与人体的背部有较大的接触面积，从而使背部支撑单元2b尽可能地发挥支撑作用。另一方面,人们在进行搬运动作时,肩、腰、背等上半身主要关节部位均会相对髋关节进行一定的转动,且其转动轨迹随搬运动作的变化为持续变化状态,而靠板21b与中间板22b弹性连接可使得辅助搬运结构可较好地适应这种持续变化，可在搬运时使靠板21b始终与人体保持贴紧状态，相比采用刚性连接，弹性连接可避免肩、腰、背等部位在搬运时的运动轨迹持续变化而导致的自由度冲突、卡滞、辅助失效的情况，从而可更好地适应这种运动轨迹变化，辅助搬运效果更佳、性能更稳定。
82.具体在本实施例中，如图13所示，支架体1b与外板23b转动连接，其旋转方向即为所述第一自由度方向a，外板23b与中间板22b于第二自由度方向b 转动连接；在自然状态下，第一自由度方向a所在的平面与第二自由度方向b 所在的平面垂直，可以理解,第一自由度方向a所在的平面为基本垂直于人体的背部的方向，第二自由度方向b所在的平面为基本平行于人体的背部的方向。
83.进一步地,如图12所示，靠板21b与中间板22b通过至少一个弹性模组 4b弹性连接，弹性模组4b包括弹性构件41b，弹性构件41b一端与靠板21b 连接，另一端嵌设于中间板22b中，中间板22b上设置有用于容置弹性构件41b 的容纳腔，将弹性构件41b容置于中间板22b内的容纳腔内，可使得空间利用率更高，结构更紧凑。在一些实施例中，如图12所示,弹性模组4b还包括与弹性构件41b一端连接的连接杆42b、与弹性构件41b另一端连接的钩挂件43b；连接杆42b固定设于靠板21b远离人体的背部的一侧，钩挂件43b嵌设于中间板22b远离所述人体的背部的一侧，弹性构件41b可为螺旋弹簧，其具有较好的伸缩性及一定的扭转能力，从而可较好地满足靠板21b在多个方向的微调节, 以能实现多自由度调节。
84.具体在本实施例中,弹性模组4b可设置多个，且该多个弹性模组4b分别对应设于靠板21b的各角落处。例如，弹性模组4b可如图13所示设置四组，该四组弹性模组4b分别设于靠板21b的四个角落处，即对应设于中间板22b的四个角落处，这样，可使得应力分散均衡，使得背部支撑单元2b更稳固，同时，也可使得靠板21b可更好地进行微角度、多方向调整。
85.作为一具体实施方式,中间板22b与外板23b之间可通过轴承组件24实现转动连接,其转动方向所在的面即为所述第二自由度方向b所在的平面。
86.在一些实施例中,如图11、图14和图15所示，支架体1b包括自与背部支撑单元2b相连的一端开始斜向下延伸设置的主干11b、设于主干11b的延伸末端端部的分支12b，分支12b设置有两个，且两个分支12b为对称设置，两个分支12b与主干11b的设置可使得支架体1b整体为“三角”支撑结构，从而在结构上更加稳固，同时，两个分支12b分别与腰部带体结构10可拆卸连接，相对于腰部带体结构10来说也可分散应力，避免应力集中而影响腰部带体结构10的结构稳定性；相应地，安装件3b设置有两个，两个安装件3b分别与两个分支12b相连，安装件3b可卡设在腰部带体结构10上，然后通过螺丝、铆钉等锁紧件锁紧固定。
87.在一些实施例中，如图12所示，分支12b与安装件3b连接的端部设置有安装凹槽121b，安装件3b的端部嵌设于安装凹槽121b内，安装件3b嵌设在凹槽内后，可通过螺丝、铆钉等锁紧件进行锁紧固定。
88.在一些实施例中,如图13所示，外板23b包括板状的基部231b、凸设于基部231b的安装部232b，支架体1b通过一转轴5b转动连接于安装部232b，安装部232b上开设有供转轴5b穿设的穿孔233b。通过转轴5b使得支架体1b可相对外板23b实现第一自由度方向a方向上的旋转,从而可辅助搬运结构20可实现在多自由度方向上的运动,以能更好地辅助搬运。
89.在一些实施例中,如图2所示，腿部固定装置30包括与驱动模块2a传动连接的连接杆1c，以及与连接杆1c的端部相连的腿部固定件2c。腿部固定件2c 可穿戴于人体的腿部上，连接杆1c则使腿部固定件2c能与对应的驱动模块2a 相连，以在驱动模块2a动作时能驱动连接杆1c摆动，连接杆1c摆动则能带动固定在腿部固定件2c上的腿部进行相应的动作(如行走、奔跑、抬腿等)。
90.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。