[發明專利]下肢外肌肉助力裝置

在審

• 申請號: 201810185108.0
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108261716A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 白石
• 申請（專利權）人: 西安體育學院
• 主分類號: A63B21/00
• 分類號: A63B21/00;A63B23/04;A61H1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種下肢外肌肉助力裝置，包括腰部綁縛帶和髕骨保護碗，腰部綁縛帶上連接有腰腿連接帶，腰腿連接帶上連接有大腿外肌纖維，大腿外肌纖維上連接有大小腿外肌纖維連接帶，大小腿外肌纖維連接帶的末端連接有小腿外肌纖維，小腿外肌纖維的末端連接有足部綁縛帶；該裝置克服了傳統下肢外骨骼助力裝置結構復雜，重量大，制作難度大，技術要求高，成本昂貴，普及型差等缺點。該裝置可以提高人體下肢運動能力，在人體下肢蹬伸動作時，可以輔助發力，在人體下肢落地緩沖時，可以起到緩存保護作用，從而保護髖關節、膝關節和踝關節免于受傷，在肌肉力量減退的中老年人下樓梯，下山時起到保護作用。

技術領域

本發明涉及助力裝置技術領域，特別涉及一種下肢外肌肉助力裝置。

背景技術

人體行走、奔跑和跳躍運動的實現是依據下肢髖關節、膝關節和踝關節的協調活動來完成的。下肢髖關節、膝關節和踝關節的運動能力，是由構成各關節的骨骼、韌帶和軟骨以及各關節周圍的肌肉和神經決定的。剛剛出生的嬰兒，由于骨骼、關節、肌肉和神經尚未發育成熟，不能實現人體的行走、奔跑和跳躍運動。通過家庭的精心喂養，骨骼、關節、肌肉和神經慢慢發育成熟。大約在一周歲時可以開始站立，隨著年齡增長，行走、跑步和跳躍能力慢慢得以實現。到成年人時，各項能力達到最好水平。到中老年時，下肢各項運動技能逐漸減退。為了增強人體行走、奔跑和跳躍運動的能力，可采用兩種途徑來實現。一種是體育界通常采用的通過運動訓練來提高下肢髖關節、膝關節和踝關節的運動能力，達到發揮人體潛能，提高運動成績，獲得體育比賽好名次或提高人體運動素質，延緩人體運動能力的衰老；另一種是科技界通過科學研究設計人體下肢助力裝置，達到提高人體的下肢髖關節、膝關節和踝關節的運動能力。目前國內外在人體下肢助力裝置方面的研究主要是下肢外骨骼助力裝置研究。下肢外骨骼助力裝置也稱為下肢外骨骼機器人。它是根據人工智能技術，按照人體運動學原理，設計研制的可穿戴機器人。用于幫助人體在特定條件下的下肢髖關節、膝關節和踝關節的運動。

用運動訓練提高人體下肢運動能力，需要在專業教練的指導下進行訓練，沒有專業教練的指導，會發生運動損傷。而且運動訓練周期較長。只有運動員和具有雄厚經濟基礎的高薪人士才會在專業教練的指導下進行訓練，提高下肢運動能力。下肢外骨骼機器人更是費用昂貴，目前在我國也只是在研究階段。

發明內容

本發明提供的一種下肢外肌肉助力裝置，設計巧妙、體積小、重量輕、穿戴方便，可提高人體下肢運動能力；特別適應肌力下降的中老年人，在上下樓梯、爬山等運動中穿戴。

本發明提供了一種下肢外肌肉助力裝置，該裝置由腰部綁縛帶、腰腿連接帶、大腿外肌纖維、髕骨保護碗、大小腿外肌纖維連接帶、小腿外肌纖維和足部綁縛帶組成；所述腰部綁縛帶上連接有腰腿連接帶，所述腰腿連接帶上連接有大腿外肌纖維，所述大腿外肌纖維上連接有大小腿外肌纖維連接帶，所述大小腿外肌纖維連接帶的下端連接有小腿外肌纖維，所述小腿外肌纖維的末端連接有足部綁縛帶；所述髕骨保護碗上設置有碗帶；

所述大小腿外肌纖維連接帶與髕骨保護碗滑動連接。

較佳地，所述腰部綁縛帶、腰腿連接帶、大小腿外肌纖維連接帶和足部綁縛帶均由紡織纖維材料構成；所述大腿外肌纖維和小腿外肌纖維由彈性材料構成；所述髕骨保護碗由剛性材料構成。

較佳地，所述腰部綁縛帶的長度為90-130cm，寬度為2.5-4cm。

較佳地，所述腰腿連接帶的長度為20-40cm，寬度為4-5cm。

較佳地，所述大小腿外肌纖維連接帶的長度為30-60cm，寬度為2.5-3cm。

較佳地，所述髕骨保護碗為橢圓形，豎徑為9-12cm，橫徑為12-15cm；所述髕骨保護碗的碗壁厚度0.5cm，所述髕骨保護碗的碗壁上設有碗帶連接孔。

較佳地，所述碗帶的長度為40-80cm，寬度2-2.5cm。