[發(fā)明專利]一種膝關(guān)節(jié)被動(dòng)助力裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811286180.9
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109176478B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜曉東;王道臣;吳慶勛;崔翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/10
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 侯永帥;田英楠

1.一種膝關(guān)節(jié)被動(dòng)助力裝置，其特征在于，由大腿支架、小腿支架、彈簧、鋼絲繩、轉(zhuǎn)軸和圓盤結(jié)構(gòu)組成，所述大腿支架和小腿支架通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接，所述轉(zhuǎn)軸固定設(shè)于所述小腿支架的上端，所述大腿支架的外側(cè)設(shè)有彈簧，所述彈簧的一端與大腿支架的上部固定連接，另一端通過(guò)鋼絲繩與設(shè)置于轉(zhuǎn)軸的圓盤結(jié)構(gòu)連接；

所述小腿支架擺動(dòng)帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述圓盤結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)使所述鋼絲繩拉伸所述彈簧；

所述圓盤結(jié)構(gòu)的外圓周設(shè)有卡扣件，所述鋼絲繩通過(guò)所述卡扣件與所述圓盤結(jié)構(gòu)連接；所述卡扣件的數(shù)量有多個(gè)，且沿所述外圓周均勻設(shè)置；所述鋼絲繩間隔設(shè)有多個(gè)凸起，所述凸起與所述卡扣件配合將鋼絲繩與所述圓盤結(jié)構(gòu)固定；凸起與卡扣件配合將鋼絲繩與圓盤結(jié)構(gòu)固定，能夠調(diào)節(jié)鋼絲繩的長(zhǎng)度；

所述圓盤結(jié)構(gòu)的外圓周設(shè)有用于鋼絲繩纏繞的導(dǎo)引槽，所述導(dǎo)引槽的橫截面為圓弧形；所述彈簧設(shè)置于彈簧室中，所述彈簧室固定設(shè)置于所述大腿支架外側(cè)；所述彈簧室的長(zhǎng)度大于彈簧的自由長(zhǎng)度，且小于所述彈簧的極限拉伸長(zhǎng)度；

彈簧室的側(cè)壁下部固定設(shè)有導(dǎo)滑輪組件，導(dǎo)滑輪組件包括連接桿，連接桿的一端固設(shè)于彈簧室的側(cè)壁，另一端設(shè)有滑輪；鋼絲繩繞過(guò)滑輪與圓盤結(jié)構(gòu)連接，鋼絲繩與滑輪的接觸點(diǎn)位于彈簧的縱向中心線上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)被動(dòng)助力裝置，其特征在于，所述助力裝置提供的助力F的表達(dá)式為：

F＝RK sina，

式中，R-圓盤結(jié)構(gòu)的半徑，m；F-助力大小，N；K-彈簧剛度，N/m；α-人體膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)被動(dòng)助力裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引槽經(jīng)過(guò)噴丸處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)被動(dòng)助力裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)角度限定件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度限定件用于將大腿支架與小腿支架的運(yùn)動(dòng)角度限定在0-180°之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)被動(dòng)助力裝置，其特征在于，穿戴者直立狀態(tài)時(shí)，所述彈簧處于自由狀態(tài)且所述鋼絲繩繃直。