[發(fā)明專利]一種用于踝關(guān)節(jié)助力下肢外骨骼

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811222582.2
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109107106A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汝長海;谷森;朱軍輝;王勇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇集萃微納自動化系統(tǒng)與裝備技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號: A63B23/08
• 分類號: A63B23/08;A63B23/04;A63B21/00;B25J9/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞;楊慧林

本發(fā)明涉及機器人外骨骼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于踝關(guān)節(jié)助力下肢外骨骼。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，易于驅(qū)動的特點，運動效果好等優(yōu)點，穿戴者穿/卸非常方便，不僅能夠使穿戴者行走過程中增強行走能力，而且還可以使穿戴者降低小腿肌肉力量消耗，采用串聯(lián)彈性驅(qū)動裝置，質(zhì)量輕、輸出能量大，具有很高的能量密度，可進(jìn)一步降低穿戴者在行走過程中小腿肌肉力量消耗，彈性板的設(shè)置可進(jìn)一步優(yōu)化了人體行走過程，實現(xiàn)了能量經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人外骨骼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于踝關(guān)節(jié)助力下肢外骨骼。

背景技術(shù)

外骨骼是模仿昆蟲外部骨骼的一種人體穿戴設(shè)備，可以給人提供額外的能力，增強人體的機能。下肢外骨骼能夠為穿戴者提供助力，幫助穿戴者實現(xiàn)正常行走功能，但是現(xiàn)階段設(shè)計的下肢外骨骼結(jié)構(gòu)裝配復(fù)雜，重量笨重，不僅不利于穿戴者穿戴，而且在行走過程中增加了穿戴者的下肢肌肉力量消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，易于驅(qū)動的特點，運動效果好的用于踝關(guān)節(jié)助力下肢外骨骼。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于踝關(guān)節(jié)助力下肢外骨骼，包括足部套、彈性板、動力裝置以及與穿戴者小腿部位匹配的小腿套；

所述小腿套包括腿部支架以及小腿支桿，所述小腿支桿上端與腿部支架固定連接，所述小腿支桿下端與足部套鉸接；

所述彈性板一端與動力裝置的輸出端鉸接，所述彈性板的另一端與足部套固定連接，所述彈性板在穿戴者在行走過程中，通過吸收/釋放能量為穿戴者踝關(guān)節(jié)提供助力；

所述動力裝置的安裝端設(shè)置有鉸接件，所述鉸接件上設(shè)置有通孔，所述腿部支架上設(shè)置有鉸接架，所述鉸接架上設(shè)置有銷孔，所述銷孔與所述通孔之間通過銷軸連接。

優(yōu)選的，所述動力裝置包括電機、滾珠螺桿，所述電機設(shè)置在電機座上，所述鉸接件與電機座連接，所述電機輸出軸穿設(shè)在所述電機座上，所述電機輸出軸與滾珠螺桿通過聯(lián)軸器連接，所述滾珠螺桿自由端上設(shè)置有轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒內(nèi)設(shè)置有所述滾珠螺桿匹配的螺紋，所述電機帶動滾珠螺桿轉(zhuǎn)動，滾珠螺桿與轉(zhuǎn)筒之間發(fā)生位移。

優(yōu)選的，所述動力裝置與小腿支桿平行設(shè)置。

優(yōu)選的，所述小腿支桿下端設(shè)置第一孔，所述足部套上設(shè)置有安裝架，所述安裝架上設(shè)置有第二孔，所述第一孔與第二孔之間通過第一轉(zhuǎn)軸連接，所述安裝架與小腿支桿構(gòu)成矢狀面的旋轉(zhuǎn)副，所述旋轉(zhuǎn)副位于穿戴者踝關(guān)節(jié)部位。

優(yōu)選的，所述彈性板由碳纖維材料制成；所述彈性板與水平面呈銳角設(shè)置。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)筒自由端設(shè)置有連接片，所述連接片上設(shè)置有第三孔，所述彈性板自由端上設(shè)置有連接架，所述連接架上設(shè)置有第四孔，所述第三孔與第四孔之間通過第二轉(zhuǎn)軸連接。

優(yōu)選的，所述彈性板為U型結(jié)構(gòu)，所述彈性板包括平行設(shè)置的兩支板以及連接塊，兩支板與連接塊連接，所述支板自由端與所述足部套固定連接。

優(yōu)選的，述動力裝置還包括套筒，所述套筒與電機座連接，所述滾珠螺桿穿設(shè)在所述套筒內(nèi)，所述套筒端部設(shè)置有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述轉(zhuǎn)筒穿設(shè)在所述導(dǎo)向孔上。

優(yōu)選的，所述小腿套包括綁腿套以及小腿擋套，所述小腿擋套與穿戴者小腿前側(cè)匹配；所述綁腿套以及小腿擋套內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有彈性層，所述彈性層內(nèi)設(shè)置有加熱絲；所述綁腿套以及小腿擋套上設(shè)置有散熱孔。

優(yōu)選的，所述安裝架底部設(shè)置有調(diào)節(jié)桿，所述調(diào)節(jié)桿穿設(shè)在所述足部套的凹槽內(nèi)，所述足部套上設(shè)置有多個貫穿所述凹槽的圓孔，所述圓孔上設(shè)置有調(diào)整銷。

本發(fā)明的有益效果：