【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于外骨骼，特別是涉及一種有源背負下肢外骨骼裝置。
技術介紹
1、下肢外骨骼作為現代化穿戴式裝備，主要用于增強人體負重和機動能力。近年來，伴隨社會進步和老齡化發展加快，人體外骨骼得到了迅速的發展，傳統外骨骼與人體同構，運動過程中與人體保持同步。
2、目前，對于下肢外骨骼的設計已經初見成效，但在輕便型和舒適性上仍有很多問題。由于人體的結構復雜，無法按照人體比例以及外形曲線進行適當調節的外骨骼，在舒適性方面會有很大的欠缺。此外，目前已有的有源下肢外骨骼在髖關節、膝關節和踝關節設計上大多采用串聯的結構設計為主，在膝關節都采用電機直接驅動，對電機輸出力和速度要求高，導致電機體積重量很大，電機的跟隨性不好。
3、因此，針對上述技術問題，尚沒有一種有效的解決方案。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種有源背負下肢外骨骼裝置，減小對行走步態影響。實現對小腿功能模塊的長度調節。
2、為了實現本專利技術目的，本專利技術提供了一種有源背負下肢外骨骼裝置，所述包括軀干組件、左腿組件和右腿組件；
3、所述左腿組件和所述右腿組件固定連接于所述軀干組件兩側，所述左腿組件和所述右腿組件之間的寬度可以調節，且左腿組件和右腿組件包括鏡像對稱的大腿結構、小腿結構、足部組件；
4、所述軀干組件包括背架、穿戴綁縛機構和腰部支撐機構；
5、所述背架，用于適應人體背部曲面和固定背負負載；
6、所述穿戴綁縛機構，用于連接人體和
7、所述腰部支撐機構，用于安裝電源和控制裝置，并為背負負載提供支撐。
8、與現有技術相比，本專利技術的顯著進步在于：(1)本專利技術在膝關節助力結構中，通過將驅動電機布置于髖部減小膝關節的慣量，采用平行四邊形機構主動進行匹配膝關節旋轉點的方式，配合平行四邊形機構自身特點實現輕量化，有效實現了膝關節助力，降低了外骨骼對人體干擾和人體腿部所需承受的負載；(2)本專利技術的小腿結構設有長度調節機構，適用于各個年齡段不同身高人群的下肢長度調整，同時方便不同身高穿戴者進行各項操作；(3)本專利技術在小腿功能模塊下端裝有力傳感器，通過力傳感器可以實時測量小腿結構壓力，根據壓力的變化情況可以識別行走步態，進而對電機進行控制以實現助力。
9、為更清楚說明本專利技術的功能特性以及結構參數，下面結合附圖及具體實施方式進一步說明。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，包括軀干組件(1)、左腿組件(2)和右腿組件(3)；
2.根據權利要求1所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述穿戴綁縛機構(120)包括背帶(121)、背架墊(122)、肩帶(123)、胸擋(124)、腰帶(125)及腰封(126)；所述背帶(121)的上端與所述背架(120)連接，所述背帶(121)的下端與所述肩帶(123)連接，所述背帶(121)上安裝有長度調節扣；所述背架墊(122)設計有背架安裝織帶(127)與背架(110)連接；所述肩帶(123)連接所述腰封(126)與所述背架墊(122)，所述肩帶(123)中部設置有位置調整扣與所述胸擋(124)連接，所述肩帶(123)下部設置有長度調節扣與所述腰封(126)連接；所述胸擋(124)兩端連接左右肩帶(123)，所述胸擋(124)上安裝有打開插扣及長度調節扣；所述腰帶(125)上安裝有插扣及長度調節扣；所述腰封(126)上固定有標準織帶可連接其他配件，所述腰封(126)通過螺栓與所述背架(110)和所述腰部支撐機構(130)相連。
3.根據權
4.根據權利要求1所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述左腿組件(2)包括左大腿結構(210)、左小腿結構(220)和左足部組件(230)，以及與其鏡像對應的所述右腿組件(3)，其包括右大腿結構(310)、右小腿結構(320)和右足部組件(330)；
5.根據權利要求4所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述右大腿結構(310)包括髖關節蓋(311)、搖桿(312)、電機(313)、電機外罩(314)、第一第二螺母(322)、第一軸承(316)、軸承蓋(317)、連接軸(318)、快拆銷(319)、連桿(3110)、大腿桿(3111)、膝關節罩(3112)、第二軸承(3113)、卡簧(3114)；所述髖關節蓋(311)通過螺釘連接于所述大腿桿(3111)上端；所述電機(313)連接所述搖桿(312)與所述大腿桿(3111)，所述電機(313)外殼與所述大腿桿(3111)上端通過螺栓連接，所述電機(313)轉子與所述搖桿(312)通過螺栓連接；所述電機外罩(314)通過螺栓與所述大腿桿(3111)上端連接，并罩在所述電機(313)上；所述第一軸承(316)通過所述軸承蓋(317)固定于所述電機罩(314)；所述連接軸(318)從一側穿過所述第一軸承(316)內圈，并在另一側通過所述第一第二螺母(322)鎖緊；所述連桿(3110)連接所述搖桿(312)和所述小腿連接塊(323)，所述連桿(3110)上端通過關節軸承與所述搖桿(312)連接，所述連桿(3110)下端通過關節軸承與所述小腿連接塊(323)連接；所述膝關節罩(3112)通過螺釘固定于所述大腿桿(3111)下端；所述第二軸承(3113)通過所述卡環(3114)固定與所述大腿桿(3111)下端。
6.根據權利要求4所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述右小腿結構(320)包括軸肩螺栓(321)、螺母(322)、小腿連接塊(323)、上伸縮管(324)、彈片(325)、固定管夾(326)、下伸縮管(327)、力傳感器(328)、小腿綁縛連接塊(329)；所述小腿連接塊(323)通過所述軸肩螺栓(321)和所述螺母(322)與所述右大腿結構(310)連接；所述上伸縮管(324)上端通過螺釘與所述小腿連接塊(323)下端連接；所述彈片(325)位于所述下伸縮管(327)內，所述上伸縮管(324)沿軸向開有孔洞，將所述下伸縮管(327)插入所述上伸縮管(324)并使所述彈片(325)穿過所述上伸縮管(327)的不同孔內；通過鎖緊所述固定管夾(326)可以使所述上伸縮管(324)和所述下伸縮管(327)相對固定；所述力傳感器(328)通過螺釘與所述下伸...
【技術特征摘要】
1.一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，包括軀干組件(1)、左腿組件(2)和右腿組件(3)；
2.根據權利要求1所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述穿戴綁縛機構(120)包括背帶(121)、背架墊(122)、肩帶(123)、胸擋(124)、腰帶(125)及腰封(126)；所述背帶(121)的上端與所述背架(120)連接，所述背帶(121)的下端與所述肩帶(123)連接，所述背帶(121)上安裝有長度調節扣；所述背架墊(122)設計有背架安裝織帶(127)與背架(110)連接；所述肩帶(123)連接所述腰封(126)與所述背架墊(122)，所述肩帶(123)中部設置有位置調整扣與所述胸擋(124)連接，所述肩帶(123)下部設置有長度調節扣與所述腰封(126)連接；所述胸擋(124)兩端連接左右肩帶(123)，所述胸擋(124)上安裝有打開插扣及長度調節扣；所述腰帶(125)上安裝有插扣及長度調節扣；所述腰封(126)上固定有標準織帶可連接其他配件，所述腰封(126)通過螺栓與所述背架(110)和所述腰部支撐機構(130)相連。
3.根據權利要求1所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述腰部支撐機構(130)包括支撐板(131)、安裝座(132)、懸臂銷(133)、支撐殼(134)、控制器(135)、支撐骨架(136)、電池(137)、支撐殼蓋(138)；所述支撐板(131)與所述背架(110)通過螺栓連接；所述安裝座(132)上攻有螺紋，通過螺栓固定在所述支撐板(131)上；所述懸臂銷(133)插入于所述安裝座(132)的孔內，并通過螺釘沿徑向鎖緊；所述支撐骨架(136)位于所述支撐殼(134)內，所述支撐骨架(136)上攻有螺紋，通過螺栓固定在所述支撐殼(134)上，并夾緊所述支撐殼(134)；所述電池(137)固定于左右支撐骨架(136)之間；所述支撐殼蓋(138)通過卡扣結構與所述支撐殼(134)相連。
4.根據權利要求1所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述左腿組件(2)包括左大腿結構(210)、左小腿結構(220)和左足部組件(230)，以及與其鏡像對應的所述右腿組件(3)，其包括右大腿結構(310)、右小腿結構(320)和右足部組件(330)；
5.根據權利要求4所述的一種有源背負下肢外骨骼裝置，其特征在于，所述右大腿結構(310)包括髖關節蓋(311)、搖桿(312)、電機(313)、電機外罩(314)、第一第二螺母(322)、第一軸承(316)、軸承蓋(317)、連接軸(318)、快拆銷(319)、連桿(3110)、大腿桿(3111)、膝關節罩(3112)、第二軸承(3113)、卡簧(3114)；所述髖關節蓋(311)通過螺釘連接于所述大腿桿(3111)上端；所述電機(313)連接所述搖桿(312)與所述大腿桿(3111)，所述電機(313)外殼與所述大腿桿(3111)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳軍，何龍，任敬偉，姚俊，張天俊，龍億，
申請(專利權)人：杭州智元研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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