[發明專利]仿生設計下肢康復訓練外骨骼

有效

• 申請號: 201410186375.1
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103932870A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 楊燦軍;楊巍;王東海;吳世軍;施凱戈;呂立彤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61H3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?仿生設計下肢康復訓練外骨骼，包括腰部綁緊機構(1)、髖關節內收外展機構(2)、髖關節屈伸機構(3)、髖關節旋內旋外機構(4)、膝關節屈伸機構(5)、大腿桿機構(6)、小腿桿機構(7)、足底板(8),?髖關節內收外展機構(2)、髖關節屈伸機構(3)和髖關節旋內旋外機構(4)構成髖關節三自由度活動裝置；其特征在于：

所述的腰部綁緊機構(1)包括U形板(1-1)和腰部綁帶(1-2)；腰部綁帶(1-2)設置在U形板(1-1)的開口處；

所述的髖關節內收外展機構(2)包括左右腿連接板(2-1)、髖關節外展臂(2-2)和髖關節外展軸承(2-3)；髖關節外展臂(2-2)為L形桿，兩個髖關節外展臂(2-2)的一端分別通過對應的髖關節外展軸承(2-3)與左右腿連接板(2-1)連接，髖關節外展臂(2-2)可以相對左右腿連接板(2-1)轉動；左右腿連接板(2-1)固定設置在U形板(1-1)的中間段；

所述的髖關節屈伸機構(3)包括髖關節連接法蘭(3-1)、諧波外罩(3-2)、電機諧波連接法蘭(3-3)、驅動桿(3-4)、髖關節諧波減速器(3-5)和髖關節電機(3-6)；髖關節諧波減速器(3-5)和髖關節電機(3-6)分別設置在電機諧波連接法蘭(3-3)的兩側，髖關節電機(3-6)與髖關節諧波減速器(3-5)的輸入端連接，驅動桿(3-4)的一端與髖關節諧波減速器(3-5)的輸出端連接，電機諧波連接法蘭(3-3)通過諧波外罩(3-2)與髖關節連接法蘭(3-1)固定連接，髖關節外展臂(2-2)的另一端與髖關節連接法蘭(3-1)固定連接；

所述的髖關節旋內旋外機構(4)包括弧形導軌(4-1)、滑塊(4-2)、滑塊前擋板(4-3)和滑塊后擋板(4-4)；弧形導軌(4-1)上設置有弧形槽，滑塊(4-2)設置在弧形槽內，驅動桿(3-4)的另一端與弧形導軌(4-1)的外側壁固定連接；

所述的膝關節屈伸機構(5)包括膝關節連接板(5-1)、膝關節電機(5-2)、膝關節諧波減速器(5-3)、電機固定罩(5-4)、驅動擺桿(5-5)；

膝關節諧波減速器(5-3)設置在電機固定罩(5-4)內，并與電機固定罩(5-4)固定連接，膝關節電機(5-2)固定在電機固定罩(5-4)上，膝關節諧波減速器(5-3)的輸入端與膝關節電機(5-2)連接，驅動擺桿(5-5)的一端與膝關節諧波減速器(5-3)的輸出端連接；電機固定罩(5-4)與膝關節連接板(5-1)固定連接；

膝關節連接板(5-1)包括凸輪形平板(5-1-1)，凸輪形平板(5-1-1)的大圓側設置有凸臺(5-1-2)，小圓側開有弧形凹槽(5-1-3)，兩個膝關節連接板(5-1)對扣固定連接，之間的間隙形成小腿桿活動通道；

所述的大腿桿機構(6)包括大腿上桿(6-1)、大腿下桿(6-2)和大腿尺寸調節機構，大腿上桿(6-1)和大腿下桿(6-2)分設在大腿尺寸調節機構兩端；大腿尺寸調節機構包括大腿連桿(6-3)，大腿連桿(6-3)的下部開有大腿下縱向滑槽(6-4)，大腿下縱向滑槽(6-4)的側壁開有螺栓孔，大腿下桿(6-2)的側壁開有盲孔，大腿下桿(6-2)的上部設置在大腿下縱向滑槽(6-4)內，通過螺栓固定；大腿連桿(6-3)的上部開有大腿橫向通槽(6-5)和大腿上縱向滑槽(6-6)，大腿上縱向滑槽(6-6)與大腿橫向通槽(6-5)的側壁貫通，大腿上桿(6-1)的下部設置在大腿上縱向滑槽(6-6)內，其端部與設置在大腿橫向通槽(6-5)內的大腿尺寸微調裝置相接；?

大腿桿機構(6)的大腿上桿(6-1)的上端部與髖關節旋內旋外機構中的滑塊(4-2)固定連接；大腿下桿(6-2)的下端部與膝關節屈伸機構的膝關節連接板(5-1)固定連接；

所述的小腿桿機構(7)包括小腿上桿(7-1)、小腿下桿(7-2)和小腿尺寸調節機構，小腿上桿(7-1)和小腿下桿(7-2)分設在小腿尺寸調節機構兩端；小腿尺寸調節機構包括小腿連桿(7-3)，小腿連桿(7-3)一側的下部開有小腿下縱向滑槽(7-4)，小腿下縱向滑槽(7-4)的側壁開有螺栓孔，小腿下桿(7-2)的側壁開有盲孔，小腿下桿(7-2)的上部設置在小腿下縱向滑槽(7-4)內，通過螺栓固定；小腿連桿(7-3)一側的上部開有小腿橫向通槽(7-5)和小腿上縱向滑槽(7-6)，小腿上縱向滑槽(7-6)與小腿橫向通槽(7-5)的側壁貫通，小腿上桿(7-1)的下部設置在小腿上縱向滑槽(7-6)內，其端部與設置在小腿橫向通槽(7-5)內的小腿尺寸微調裝置相接；小腿連桿(7-3)另一側設置有軌道(7-10)，直線滑塊活動設置在軌道(7-10)上，膝關節屈伸機構的驅動擺桿(5-5)的另一端與直線滑塊鉸接；

小腿桿機構(7)的小腿上桿(7-1)的上部開有通槽(7-1-1)，膝關節一體銷軸穿過兩個膝關節連接板(5-1)及通槽(7-1-1)設置，膝關節一體銷軸通過軸承與小腿上桿(7-1)活動連接；小腿上桿(7-1)的通槽(7-1-1)下方穿有短銷軸(7-1-2),兩個滾輪(7-1-3)設置在短銷軸(7-1-2)上，并分設在小腿上桿(7-1)的兩側，兩個滾輪(7-1-3)分別位于兩個膝關節連接板的弧形凹槽(5-1-3)內；小腿下桿(7-2)的下端部與足底板(8)固定連接。