一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼的制作方法
【專利摘要】一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，屬于涉及人體仿生外骨骼技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過改進(jìn)現(xiàn)有人體下肢外骨骼的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，在腰部、髖關(guān)節(jié)、大腿、小腿以及腳踝部位分別增加回力結(jié)構(gòu)，使得基于本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的被動(dòng)型人體下肢外骨骼能夠減輕穿戴者的負(fù)荷和增加穿戴者的舒適感。本發(fā)明可廣泛用于各種“助力”、“助殘”、“健康矯正”領(lǐng)域。
【專利說明】
一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及人體仿生外骨骼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及人體下肢外骨骼。
【背景技術(shù)】
[0002]外骨骼是一種能夠提供對(duì)生物柔軟內(nèi)部器官進(jìn)行構(gòu)型，建筑和保護(hù)的堅(jiān)硬的外部結(jié)構(gòu)。人體外骨骼也稱機(jī)器人外骨骼，是指套在人體外面的機(jī)器人，也稱“可穿戴的機(jī)器人”。外骨骼機(jī)器人技術(shù)是融合傳感、控制、信息、融合、移動(dòng)計(jì)算，為作為的人提供一種可穿戴的機(jī)械結(jié)構(gòu)的綜合技術(shù)。
[0003]人體外骨骼的研究最早起源于軍事應(yīng)用中的單兵負(fù)重需求，即助力方面的需求。隨著科技進(jìn)步和人民生活水平的提高，各種“助力”、“助殘”、“健康矯正”的人體外骨骼研究開始興起。
[0004]從功能上區(qū)分，人體外骨骼主要涉及“助力”、“助殘”、“健康矯正”等幾大類型；從有無動(dòng)力上區(qū)分，主要分為“主動(dòng)型”人體外骨骼(這種機(jī)器人能夠?yàn)榇┐髡咛峁┬凶叩膭?dòng)力)和“被動(dòng)型”人體外骨骼(這種機(jī)器人不能夠?yàn)榇┐髡咛峁┬凶叩膭?dòng)力，其動(dòng)作被動(dòng)跟隨人的動(dòng)作而動(dòng)作)。
[0005]人體下肢外骨骼，通常包括用于人體下肢運(yùn)動(dòng)的仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)和用于將仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)與人體耦合在一起的耦合組件。其中，用于人體下肢運(yùn)動(dòng)的仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)包括下肢結(jié)構(gòu)和髖部結(jié)構(gòu)。所述下肢結(jié)構(gòu)包括左腿結(jié)構(gòu)與右腿結(jié)構(gòu)，所述左腿結(jié)構(gòu)與右腿結(jié)構(gòu)均包括仿人體大腿結(jié)構(gòu)、小腿結(jié)構(gòu)和足部結(jié)構(gòu)，所述大腿結(jié)構(gòu)與小腿結(jié)構(gòu)通過膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連，所述小腿結(jié)構(gòu)與足部結(jié)構(gòu)通過踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述髖部結(jié)構(gòu)與左腿結(jié)構(gòu)、右腿結(jié)構(gòu)分別通過髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連。所述耦合組件包括腰部耦合部件、大腿耦合部件、小腿耦合部件、足部耦合部件。
[0006]現(xiàn)有的人體下肢外骨骼在個(gè)關(guān)節(jié)部位通常采用轉(zhuǎn)軸連接結(jié)構(gòu)，這在主動(dòng)型下肢外骨骼中更加靈活，但如果被動(dòng)型下肢外骨骼依然采用這樣的結(jié)構(gòu)，則會(huì)給穿戴者加重負(fù)荷；另外，現(xiàn)有的人體下肢外骨骼在關(guān)節(jié)緩沖方面也有待于改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，通過改進(jìn)現(xiàn)有人體下肢外骨骼的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，增加回力結(jié)構(gòu)，使得基于本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的被動(dòng)型人體下肢外骨骼能夠減輕穿戴者的負(fù)荷和增加穿戴者的舒適感。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，包括人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)和用于將人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)與人體耦合在一起的耦合組件;所述人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)包括下肢仿形結(jié)構(gòu)和髖部仿形結(jié)構(gòu);所述下肢仿形結(jié)構(gòu)包括左腿仿形結(jié)構(gòu)與右腿仿形結(jié)構(gòu)，所述左腿仿形結(jié)構(gòu)與右腿仿形結(jié)構(gòu)均包括大腿仿形結(jié)構(gòu)、小腿仿形結(jié)構(gòu)和足部仿形結(jié)構(gòu)；所述大腿仿形結(jié)構(gòu)與小腿仿形結(jié)構(gòu)通過膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連，所述小腿仿形結(jié)構(gòu)與足部仿形結(jié)構(gòu)通過踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述髖部仿形結(jié)構(gòu)與左腿仿形結(jié)構(gòu)、右腿仿形結(jié)構(gòu)分別通過左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述耦合組件包括腰部耦合部件、大腿耦合部件、小腿耦合部件和足部耦合部件。其中所述左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸中分別設(shè)置有一個(gè)髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧028;所述踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸中設(shè)置有腳踝回力彈簧041。
[0010]所述髖部仿形結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)；左髖部仿形結(jié)構(gòu)由左背部連接板020、左背部伸縮件025、左側(cè)過渡連接板019和左側(cè)前連接板018順序連接而成，右髖部仿形結(jié)構(gòu)由右背部連接板001、右背部伸縮件021、右側(cè)過渡連接板002和右側(cè)前連接板03順序連接而成；左背部連接板020與右背部連接板001之間以轉(zhuǎn)軸方式連接，且左背部連接板020與右背部連接板001之間的轉(zhuǎn)軸中設(shè)置有背部上側(cè)回力彈簧026和背部下側(cè)回力彈簧023，使得左、右背部連接板020、001之間具有沿轉(zhuǎn)軸在前后方向上具有相應(yīng)的自由度和回力功能;其中左、右背部伸縮件025、021能夠根據(jù)人體腰部寬度分別與左背部連接板020和右背部連接板001進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)；左、右側(cè)過渡連接板002、019分別與左、右側(cè)前連接板03、018之間通過轉(zhuǎn)軸方式連接，使得下肢仿形結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)軸在左右方向上具有相應(yīng)的自由度;左、右側(cè)前連接板03、018分別與左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)通過左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸連接。
[0011 ]所述左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸分別包括左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024，左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017;其中左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024分別與左、右側(cè)前連接板03、018通過卡槽方式固定；左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017—端分別伸入左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024的圓柱形腔體中并通過端蓋27螺紋固定，左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017的另一端分別與左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)軸方式連接，且分別具有一個(gè)大腿前后擺動(dòng)幅度限位塊029，使得腿部以下部位具有相應(yīng)前后擺動(dòng)的自由度;在左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024與左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017之間設(shè)置有髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧028，使得腿部以下部位具有相應(yīng)左右擺動(dòng)的自由度和回力功能。
[0012]所述左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)包括左、右大腿伸縮套件016、005，左、右大腿桿件015、006;其中，左、右大腿桿件015、006上部具有一個(gè)大腿彈簧限位環(huán)031，左、右大腿桿件015、006位于大腿彈簧限位環(huán)031以上的部分分別套一個(gè)大腿回力彈簧030后伸入左、右大腿伸縮套件016、005中，使得整體人體下肢外骨骼具有相應(yīng)上下緩沖重力的自由度和回力功能。
[0013]所述左、右側(cè)小腿仿形結(jié)構(gòu)包括左、右小腿伸縮套件014、007，左、右小腿桿件013、008;其中，左、右小腿桿件013、008上部具有一個(gè)小腿彈簧限位環(huán)033，左、右小腿桿件013、008位于小腿彈簧限位環(huán)033以上的部分分別套一個(gè)小腿回力彈簧032后伸入左、右小腿伸縮套件014、007中，使得整體人體下肢外骨骼具有相應(yīng)上下緩沖重力的自由度和回力功能；其中，左、右小腿伸縮套件014、007與左、右大腿桿件015、006之間以轉(zhuǎn)軸方式連接。
[0014]所述足部仿形結(jié)構(gòu)包括左、右踝關(guān)節(jié)底座038與分別固定于左、右踝關(guān)節(jié)底座038側(cè)面的左、右腳底板012、009;所述左、右踝關(guān)節(jié)底座038上分別具有一個(gè)左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸安裝工位;所述左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸034上部與左、右小腿桿件013、008之間采用踝關(guān)節(jié)連接銷釘040以旋轉(zhuǎn)軸方式連接且設(shè)置有腳踝回力彈簧041，使得足部仿形結(jié)構(gòu)前后行走時(shí)具有相應(yīng)的自由度和回力功能;所述左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸034下部分別伸入左、右踝關(guān)節(jié)底座038的安裝工位并采用腳踝旋轉(zhuǎn)軸鏈接銷釘039固定。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，通過改進(jìn)現(xiàn)有人體下肢外骨骼的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，在腰部、髖關(guān)節(jié)、大腿、小腿以及腳踝部位分別增加回力結(jié)構(gòu)，使得基于本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的被動(dòng)型人體下肢外骨骼能夠減輕穿戴者的負(fù)荷和增加穿戴者的舒適感。本發(fā)明可廣泛用于各種“助力”、“助殘”、“健康矯正”領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼髖部仿形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖(正視圖)。
[0019]圖4是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)。
[0020]圖5是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼大腿仿形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼小腿仿形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼足部仿形結(jié)構(gòu)及踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖1至圖7中附圖標(biāo)記:右背部連接板001、右側(cè)過渡連接板002、右側(cè)前連接板003、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)004、右大腿伸縮套件005、右大腿桿件006、右小腿伸縮套件007、右小腿桿件008、右腳底板009、右背部耦合壓塊010、左背部耦合壓塊011、左腳底板012、左小腿桿件013、左小腿伸縮套件014、左大腿桿件015、左大腿伸縮套件016、左髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)017、左側(cè)前連接板018、左側(cè)過渡連接板019、左背部連接板020、右背部伸縮件021、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、背部下側(cè)回力彈簧023、左髖關(guān)節(jié)滑移支撐件024、左背部伸縮件025、背部上側(cè)回力彈簧026、端蓋027、髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧028、髖關(guān)節(jié)擺動(dòng)限位滑塊029、大腿回力彈簧030、大腿彈簧限位環(huán)031、小腿回力彈簧032、小腿彈簧限位環(huán)033、踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸034、踝關(guān)節(jié)墊片035、腳跟部位的鞋幫耦合部件036、腳掌部位的鞋幫耦合部件037、踝關(guān)節(jié)底座038、腳踝旋轉(zhuǎn)軸鏈接銷釘039、踝關(guān)節(jié)連接銷釘040、腳踝回力彈簧041。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示，一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，包括人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)和用于將人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)與人體耦合在一起的耦合組件;所述人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)包括下肢仿形結(jié)構(gòu)和髖部仿形結(jié)構(gòu)；所述下肢仿形結(jié)構(gòu)包括左腿仿形結(jié)構(gòu)與右腿仿形結(jié)構(gòu)，所述左腿仿形結(jié)構(gòu)與右腿仿形結(jié)構(gòu)均包括大腿仿形結(jié)構(gòu)、小腿仿形結(jié)構(gòu)和足部仿形結(jié)構(gòu);所述大腿仿形結(jié)構(gòu)與小腿仿形結(jié)構(gòu)通過膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連，所述小腿仿形結(jié)構(gòu)與足部仿形結(jié)構(gòu)通過踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述髖部仿形結(jié)構(gòu)與左腿仿形結(jié)構(gòu)、右腿仿形結(jié)構(gòu)分別通過左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述耦合組件包括腰部耦合部件、大腿耦合部件、小腿耦合部件和足部耦合部件。其中所述左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸中分別設(shè)置有一個(gè)髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧;所述踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸中設(shè)置有腳踝回力彈簧。
[0026]如圖2所示，本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼中，所述髖部仿形結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)；左髖部仿形結(jié)構(gòu)由左背部連接板020、左背部伸縮件025、左側(cè)過渡連接板019和左側(cè)前連接板018順序連接而成，右髖部仿形結(jié)構(gòu)由右背部連接板001、右背部伸縮件021、右側(cè)過渡連接板002和右側(cè)前連接板03順序連接而成；左背部連接板020與右背部連接板001之間以轉(zhuǎn)軸方式連接，且左背部連接板020與右背部連接板001之間的轉(zhuǎn)軸中設(shè)置有背部上側(cè)回力彈簧026和背部下側(cè)回力彈簧023，使得左、右背部連接板020、001之間具有沿轉(zhuǎn)軸在前后方向上具有相應(yīng)的自由度和回力功能;其中左、右背部伸縮件025、021能夠根據(jù)人體腰部寬度分別與左背部連接板020和右背部連接板001進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié);左、右側(cè)過渡連接板002、019分別與左、右側(cè)前連接板03、018之間通過轉(zhuǎn)軸方式連接，使得下肢仿形結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)軸在左右方向上具有相應(yīng)的自由度;左、右側(cè)前連接板03、018分別與左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)通過左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸連接。
[0027]如圖3、4所示，本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼中，所述左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸分別包括左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024，左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017;其中左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024分別與左、右側(cè)前連接板03、018通過卡槽方式固定;左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017—端分別伸入左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024的圓柱形腔體中并通過端蓋27螺紋固定，左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017的另一端分別與左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)軸方式連接，且分別具有一個(gè)大腿前后擺動(dòng)幅度限位塊029，使得腿部以下部位具有相應(yīng)前后擺動(dòng)的自由度;在左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件022、024與左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件004、017之間設(shè)置有髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧028，使得腿部以下部位具有相應(yīng)左右擺動(dòng)的自由度和回力功能。
[0028]如圖5所示，本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼中，所述左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)包括左、右大腿伸縮套件016、005，左、右大腿桿件015、006;其中，左、右大腿桿件015、006上部具有一個(gè)大腿彈簧限位環(huán)031，左、右大腿桿件015、006位于大腿彈簧限位環(huán)031以上的部分分別套一個(gè)大腿回力彈簧030后伸入左、右大腿伸縮套件016、005中，使得整體人體下肢外骨骼具有相應(yīng)上下緩沖重力的自由度和回力功能。
[0029]如圖6所示，本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼中，所述左、右側(cè)小腿仿形結(jié)構(gòu)包括左、右小腿伸縮套件014、007，左、右小腿桿件013、008;其中，左、右小腿桿件
013、008上部具有一個(gè)小腿彈簧限位環(huán)033，左、右小腿桿件013、008位于小腿彈簧限位環(huán)033以上的部分分別套一個(gè)小腿回力彈簧032后伸入左、右小腿伸縮套件014、007中，使得整體人體下肢外骨骼具有相應(yīng)上下緩沖重力的自由度和回力功能;其中，左、右小腿伸縮套件
014、007與左、右大腿桿件015、006之間以轉(zhuǎn)軸方式連接。
[0030]如圖7所示，本發(fā)明提供的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼中，所述足部仿形結(jié)構(gòu)包括左、右踝關(guān)節(jié)底座038與分別固定于左、右踝關(guān)節(jié)底座038側(cè)面的左、右腳底板012、009;所述左、右踝關(guān)節(jié)底座038上分別具有一個(gè)左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸安裝工位;所述左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸034上部與左、右小腿桿件013、008之間采用踝關(guān)節(jié)連接銷釘040以旋轉(zhuǎn)軸方式連接且設(shè)置有腳踝回力彈簧041，使得足部仿形結(jié)構(gòu)前后行走時(shí)具有相應(yīng)的自由度和回力功能;所述左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸034下部分別伸入左、右踝關(guān)節(jié)底座038的安裝工位并采用腳踝旋轉(zhuǎn)軸鏈接銷釘039固定。
[0031]此外，所述腰部耦合部件為兩段腰帶，兩段腰帶的一端分別通過左、右背部耦合壓塊011、010分別固定于左、右背部連接板020、001上;所述足部耦合部件包括分別設(shè)置于左、右腳底板012、009腳跟部位的鞋幫耦合部件036和腳掌部位的鞋幫耦合部件037。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，包括人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)和用于將人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)與人體耦合在一起的耦合組件;所述人體下肢仿形機(jī)械結(jié)構(gòu)包括下肢仿形結(jié)構(gòu)和髖部仿形結(jié)構(gòu);所述下肢仿形結(jié)構(gòu)包括左腿仿形結(jié)構(gòu)與右腿仿形結(jié)構(gòu)，所述左腿仿形結(jié)構(gòu)與右腿仿形結(jié)構(gòu)均包括大腿仿形結(jié)構(gòu)、小腿仿形結(jié)構(gòu)和足部仿形結(jié)構(gòu)；所述大腿仿形結(jié)構(gòu)與小腿仿形結(jié)構(gòu)通過膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連，所述小腿仿形結(jié)構(gòu)與足部仿形結(jié)構(gòu)通過踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述髖部仿形結(jié)構(gòu)與左腿仿形結(jié)構(gòu)、右腿仿形結(jié)構(gòu)分別通過左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相連;所述耦合組件包括腰部耦合部件、大腿耦合部件、小腿耦合部件和足部耦合部件;其中所述左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸中分別設(shè)置有一個(gè)髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧(028);所述踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸中設(shè)置有腳踝回力彈簧(041)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述髖部仿形結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu);左髖部仿形結(jié)構(gòu)由左背部連接板(020)、左背部伸縮件(025)、左側(cè)過渡連接板(019)和左側(cè)前連接板(018)順序連接而成，右髖部仿形結(jié)構(gòu)由右背部連接板(001)、右背部伸縮件(021)、右側(cè)過渡連接板(002)和右側(cè)前連接板(03)順序連接而成；左背部連接板(O 20)與右背部連接板(001)之間以轉(zhuǎn)軸方式連接，且左背部連接板(O 20)與右背部連接板(001)之間的轉(zhuǎn)軸中設(shè)置有背部上側(cè)回力彈簧(026)和背部下側(cè)回力彈簧(023)，使得左、右背部連接板(020、001)之間具有沿轉(zhuǎn)軸在前后方向上具有相應(yīng)的自由度和回力功能;其中左、右背部伸縮件(025、021)能夠根據(jù)人體腰部寬度分別與左背部連接板(020)和右背部連接板(001)進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)；左、右側(cè)過渡連接板(002、019)分別與左、右側(cè)前連接板(03、018)之間通過轉(zhuǎn)軸方式連接，使得下肢仿形結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)軸在左右方向上具有相應(yīng)的自由度；左、右側(cè)前連接板(03、018)分別與左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)通過左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述左、右髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸分別包括左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件(022、024)，左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件(004、017);其中左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件(022、024)分別與左、右側(cè)前連接板(03、018)通過卡槽方式固定;左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件(004、017)—端分別伸入左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件(022、024)的圓柱形腔體中并通過端蓋(27)螺紋固定，左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件(004、017)的另一端分別與左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)軸方式連接，且分別具有一個(gè)大腿前后擺動(dòng)幅度限位塊(029)，使得腿部以下部位具有相應(yīng)前后擺動(dòng)的自由度;在左、右髖關(guān)節(jié)滑移支撐件(022、024)與左、右髖部旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件(004、017)之間設(shè)置有髖關(guān)節(jié)外擺回力彈簧(028)，使得腿部以下部位具有相應(yīng)左右擺動(dòng)的自由度和回力功能。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述左、右側(cè)大腿仿形結(jié)構(gòu)包括左、右大腿伸縮套件(016、005)，左、右大腿桿件(015、006);其中，左、右大腿桿件(015、006)上部具有一個(gè)大腿彈簧限位環(huán)(031)，左、右大腿桿件(015、006)位于大腿彈簧限位環(huán)(031)以上的部分分別套一個(gè)大腿回力彈簧(030)后伸入左、右大腿伸縮套件(016、005)中，使得整體人體下肢外骨骼具有相應(yīng)上下緩沖重力的自由度和回力功能。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述左、右側(cè)小腿仿形結(jié)構(gòu)包括左、右小腿伸縮套件(014、007)，左、右小腿桿件(013、008);其中，左、右小腿桿件(013、008)上部具有一個(gè)小腿彈簧限位環(huán)(033)，左、右小腿桿件(013、008)位于小腿彈簧限位環(huán)(033)以上的部分分別套一個(gè)小腿回力彈簧(032)后伸入左、右小腿伸縮套件(014、007)中，使得整體人體下肢外骨骼具有相應(yīng)上下緩沖重力的自由度和回力功能;其中，左、右小腿伸縮套件(014、007)與左、右大腿桿件(015、006)之間以轉(zhuǎn)軸方式連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述足部仿形結(jié)構(gòu)包括左、右踝關(guān)節(jié)底座(038)與分別固定于左、右踝關(guān)節(jié)底座(038)側(cè)面的左、右腳底板(012、009);所述左、右踝關(guān)節(jié)底座(038)上分別具有一個(gè)左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸安裝工位；所述左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸(034)上部與左、右小腿桿件(013、008)之間采用踝關(guān)節(jié)連接銷釘(040)以旋轉(zhuǎn)軸方式連接且設(shè)置有腳踝回力彈簧(041)，使得足部仿形結(jié)構(gòu)前后行走時(shí)具有相應(yīng)的自由度和回力功能；所述左、右踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸(034)下部分別伸入左、右踝關(guān)節(jié)底座(038)的安裝工位并采用腳踝旋轉(zhuǎn)軸鏈接銷釘(039)固定。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述腰部耦合部件為兩段腰帶，兩段腰帶的一端分別通過左、右背部耦合壓塊(011、010)分別固定于左、右背部連接板(020、001)上。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有回力結(jié)構(gòu)的人體下肢外骨骼，其特征在于:所述足部耦合部件包括分別設(shè)置于左、右腳底板(012、009)腳跟部位的鞋幫耦合部件(036)和腳掌部位的鞋幫耦合部件(037)。
【文檔編號(hào)】A61H3/00GK105943316SQ201610345859
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】張向剛, 張三喜, 秦開宇, 戴躍洪, 嚴(yán)堯
【申請(qǐng)人】成都潤惠科技有限公司