[發明專利]一種三自由度外骨骼髖關節多重限位裝置

在審

• 申請號: 201711436057.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108158786A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 歐陽小平;吳菲菲;黃梓亮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種三自由度外骨骼髖關節多重限位裝置，其特征在于：包括髖關節連接板(1)、液壓缸(2)、連接耳片A(3)、連接耳片B(4)、伸展/彎曲關節(5)、外展/內收關節(6)、旋內/旋外關節(7)、限位銷(8)和大腿連接桿(9)；液壓缸(2)一端鉸接連接到髖關節連接板(1)上的一端，液壓缸(2)一端與連接耳片A(3)的中部鉸接，連接耳片A(3)一端鉸接到髖關節連接板(1)上的中部，連接耳片A(3)另一端與連接耳片B(4)的一端鉸接，連接耳片B(4)另一端與伸展/彎曲關節(5)中部延伸出的凸耳鉸接，伸展/彎曲關節(5)上端鉸接到髖關節連接板(1)上的另一端；伸展/彎曲關節(5)下端開有水平通孔，外展/內收關節(6)呈U形，通過第一連接軸穿設于U形的上端和伸展/彎曲關節(5)的水平通孔的兩端穿設，使得伸展/彎曲關節(5)下端和外展/內收關節(6)上端之間鉸接；旋內/旋外關節(7)下端穿過外展/內收關節(6)U形的下端并開有水平通孔，大腿連接桿(9)上端開有水平通孔和端面孔，水平通孔和端面孔相連通，旋內/旋外關節(7)下端伸入到大腿連接桿(9)的端面孔中后，通過第二連接軸穿設于旋內/旋外關節(7)下端的水平通孔和大腿連接桿(9)上端的水平通孔，使得旋內/旋外關節(7)下端和大腿連接桿(9)上端鉸接。

2.根據權利要求1所述的一種三自由度外骨骼髖關節多重限位裝置，其特征在于：所述的液壓缸(2)推動連接耳片A(3)，進而推動連接耳片B(4)驅動伸展/彎曲關節(5)繞髖關節連接板(1)旋轉，實現髖關節的伸展/彎曲的主動自由度；所述的外展/內收關節(6)和伸展/彎曲關節(5)之間相對轉動，實現髖關節的外展/內收的被動自由度；所述的外展/內收關節(6)和旋內/旋外關節(7)之間相對轉動，實現髖關節的旋內/旋外的被動自由度。

3.根據權利要求1所述的一種三自由度外骨骼髖關節多重限位裝置，其特征在于：所述伸展/彎曲關節(5)的下端面設有由兩個高度不同的半圓表面組成的臺階結構，旋內/旋外關節(7)上端的兩側分別和臺階結構的兩個半圓表面形成不同的間隙，使得旋內/旋外關節(7)在被外展/內收關節(6)帶動繞第一連接軸旋轉時，被高度較低的半圓表面阻擋，且不被高度較高的半圓表面阻擋，從而實現外展/內收關節(6)和伸展/彎曲關節(5)外展/內收的運動限位；

所述的旋內/旋外關節(7)上端設有圓形凸緣，圓形凸緣為3/4圓的扇形結構，具有1/4圓的扇形缺口，并且在外展/內收關節(6)U形下端的上表面上邊緣處設有限位銷(8)，限位銷(8)位于圓形凸緣的1/4圓的扇形缺口處，使得旋內/旋外關節(7)限位在1/4圓的角度內轉動。

4.根據權利要求1所述的一種三自由度外骨骼髖關節多重限位裝置，其特征在于：所述的液壓缸(2)和髖關節連接板(1)之間的第一鉸接軸、液壓缸(2)與連接耳片A(3)之間的第一鉸接軸、連接耳片A(3)和髖關節連接板(1)之間的鉸接軸、連接耳片A(3)與連接耳片B(4)之間的鉸接軸、連接耳片B(4)與伸展/彎曲關節(5)之間的鉸接軸、伸展/彎曲關節(5)和髖關節連接板(1)之間的鉸接軸均平行并沿第一方向，伸展/彎曲關節(5)與外展/內收關節(6)之間的鉸接軸垂直于第一方向。

5.根據權利要求1所述的一種三自由度外骨骼髖關節多重限位裝置，其特征在于：所述的髖關節連接板(1)上的另一端開有延伸到端部邊緣的凹槽，伸展/彎曲關節(5)上端穿過凹槽后通過位于凹槽上方的鉸接軸與髖關節連接板(1)鉸接。