[發明專利]一種被動型重力自平衡下肢外骨骼結構體

有效

• 申請號: 201910430060.X
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110251370B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 陳文杰;周利波;陳偉海;孫先濤;林巖;胡存剛
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 冀學軍

1.一種被動型重力自平衡下肢外骨骼結構體，下肢外骨骼結構體包括有髖關節(1)、大腿(2)、膝關節(3)和小腿(4)；其特征在于：

髖關節(1)由大腿外部齒輪(1A)、大腿內部齒輪(1B)、大腿限位件(1C)、大腿鎖(1D)、大腿連接件(1E)、大腿上轉動軸單元和大腿下轉動軸單元構成；所述大腿上轉動軸單元包括有AA轉動軸(11A)、AA軸承(11B)、AA壓板(11C)、AB軸承(11D)和AA螺釘(11E)；所述大腿下轉動軸單元包括有AB轉動軸(12A)、AC軸承(12B)、AB壓板(12C)、AD軸承(12D)、AB螺釘(12E)、AA角度編碼器(12F)、AC壓板(12G)和AB角度編碼器(12H)；髖關節(1)通過大腿連接件(1E)與腰部輔助板(5)的EA連接板(5A)固定；

大腿上轉動軸單元中的AA轉動軸(11A)上設有AA連接盤(11A1)和AA軸(11A2)；所述AA轉動軸(11A)的軸向中心是AA螺紋孔(11A3)；AA轉動軸(11A)的AA連接盤(11A1)固定在大腿內部齒輪(1B)的一面圓盤上；AA軸(11A2)上套接有AA軸承(11B)；AA壓板(11C)的中部設有AD通孔(11C1)，AD通孔(11C1)用于放置AB軸承(11D)；AA轉動軸(11A)的AA連接盤(11A1)固定在大腿內部齒輪(1B)的一面圓盤上，AA轉動軸(11A)的AA軸(11A2)穿過AA軸承(11B)和AB軸承(11D)后，在端部的AA螺紋孔(11A3)中安裝上AA螺釘(11E)；通過AA螺釘(11E)與AA轉動軸(11A)的連接實現將AB軸承(11D)安裝在AA壓板(11C)的AD通孔(11C1)中，同時由于AA壓板(11C)固定在大腿連接件(1E)的A下面板(1E2)的AB通孔(1E3)處，從而達到通過AA螺釘(11E)壓緊AA壓板(11C)；

大腿下轉動軸單元中的AB轉動軸(12A)上設有AB連接盤(12A1)和AB軸(12A2)；所述AB轉動軸(12A)的軸向中心是AB螺紋孔(12A3)；AB轉動軸(12A)的AB連接盤(12A1)固定在大腿蓋板(2B)的大腿凸耳(2B3)處；AB軸(12A2)上套接有AC軸承(12B)；AB壓板(12C)的中部設有AE通孔(12C1)，AE通孔(12C1)用于放置AD軸承(12D)；AC壓板(12G)的中部設有AF通孔(12G1)，AF通孔(12G1)用于放置AB角度編碼器(12H)；AB螺釘(12E)的端面上設有用于放置AA角度編碼器(12F)的A沉頭孔(12E1)；AB轉動軸(12A)的AB連接盤(12A1)固定在大腿連接件(1E)的A下面板(1E2)的AC通孔(1E4)處，AB轉動軸(12A)的AB軸(12A2)穿過AC軸承(12B)和AD軸承(12D)后，在端部的AB螺紋孔(12A3)中安裝上AB螺釘(12E)；通過AB螺釘(12E)與AB轉動軸(12A)的連接實現將AD軸承(12D)安裝在AB壓板(12C)的AE通孔(12C1)中，同時由于AB壓板(12C)固定在大腿連接件(1E)的A下面板(1E2)的AC通孔(1E4)處，從而達到通過AB螺釘(12E)壓緊AB壓板(12C)；在AB壓板(12C)上固定安裝有AC壓板(12G)，在AC壓板(12G)的AF通孔(12G1)中安裝AB角度編碼器(12H)；

大腿內部齒輪運動組件的運動：在大腿內部齒輪(1B)的作動下，AA轉動軸(11A)繞AA壓板(11C)的AD通孔(11C1)轉動，所述AD通孔(11C1)內安裝AA軸承(11B)，AB軸承(11D)安裝在大腿連接件(1E)的AB通孔(1E3)內，AA螺釘(11E)螺紋連接在AA轉動軸(11A)的AA螺紋孔(11A3)中，通過AA螺釘(11E)壓緊實現軸承的軸向固定，使得AA轉動軸(11A)的軸心繞著大腿連接件(1E)的AB通孔(1E3)轉動；

髖關節運動組件的運動：在大腿外部齒輪(1A)的作動下，AB轉動軸(12A)繞AB壓板(12C)的AE通孔(12C1)轉動，所述AE通孔(12C1)內安裝AC軸承(12B)，進而繞著大腿連接件(1E)的AC通孔(1E4)轉動；一方面AB轉動軸(12A)端部的AB螺紋孔(12A3)中安裝AB螺釘(12E)，AB螺釘(12E)端部安裝有AA角度編碼器(12F)；另一方面AC壓板(12G)固定在AB壓板(12C)上，且AC壓板(12G)的AF通孔(12G1)中安裝有AB角度編碼器(12H)；

大腿(2)由大腿外殼(2A)、大腿蓋板(2B)、大腿連桿(2C)、大腿下連接板(2D)、BA轉動軸單元、BB轉動軸單元、BC轉動軸單元和大腿重力平衡系數調節組件(2E)構成；

大腿外殼(2A)的大腿外殼面板(2A1)上設有用于線纜穿過的BG通孔(2A11)；大腿外殼(2A)的大腿外殼下面板(2A2)上設有用于大腿重力平衡系數調節組件(2E)中大腿絲杠(2E3)上端穿過的BH通孔(2A21)；

大腿蓋板(2B)的上端端部是大腿圓環(2B1)，大腿圓環(2B1)與大腿安裝面板(2B4)之間設有大腿限位孔(2B2)，大腿限位孔(2B2)內設有大腿凸耳(2B3)；大腿圓環(2B1)上安裝有大腿外部齒輪(1A)；大腿凸耳(2B3)上安裝有AB轉動軸(12A)；第一直角體(2K1)和第二直角體(2K2)平行放置且一端固定在大腿安裝面板(2B4)上，另一端與大腿外殼(2A)固定；第三直角體(2K3)和第四直角體(2K4)平行放置且一端固定在大腿安裝面板(2B4)上，另一端與大腿外殼(2A)固定；

大腿連桿(2C)的上端設有BD通孔(2C1)，大腿連桿(2C)的下端設有BE通孔(2C2)；BD通孔(2C1)一方面用于放置BB軸承(21D)，BD通孔(2C1)另一方面用于BA螺釘(21E)穿過；BE通孔(2C2)一方面用于放置BD軸承(22D)，BE通孔(2C2)另一方面用于BB螺釘(22E)穿過；

大腿下連接板(2D)上設有BF通孔(2D1)，BF通孔(2D1)用于放置BE軸承(23B)，BE軸承(23B)套接在BC轉動軸(23A)上；

大腿重力平衡系數調節組件(2E)包括有彈簧、絲杠、導軌和滑塊；BA導軌(2G1)、BB導軌(2G2)、大腿BA絲杠座(2E5)和大腿BB絲杠座(2E6)固定在大腿蓋板(2B)的大腿安裝面板(2B4)上；BA滑塊(2H1)活動連接在BA導軌(2G1)上；BB滑塊(2H2)活動連接在BB導軌(2G2)上；

大腿螺母(2E4)套接在大腿絲杠(2E3)上；大腿螺母(2E4)上設有BC支柱(2E4A)、絲杠孔(2E4C)、BD支柱(2E4B)；BC支柱(2E4A)用于掛接BA彈簧(2E1)有的BA彈簧下掛鉤(2E1B)；BD支柱(2E4B)用于掛接BB彈簧(2E2)有的BB彈簧下掛鉤(2E2B)；絲杠孔(2E4C)用于大腿絲杠(2E3)的一端穿過；BC支柱(2E4A)的外端設有用于安裝BF螺釘(2E4E)的BF螺紋孔；BD支柱(2E4B)的外端設有用于安裝BG螺釘(2E4F)的BG螺紋孔(2E4D)；BG螺釘(2E4F)的一面板固定在BB滑塊(2H2)上；BG螺釘(2E4F)固定在大腿安裝面板(2B4)上；

大腿BA絲杠座(2E5)的凸臺上設有放置大腿絲杠(2E3)上端的沉頭通孔(2E51)，沉頭通孔(2E51)的下端安裝有BG軸承(2E52)，BG軸承(2E52)套接在大腿絲杠(2E3)的上端；大腿BA絲杠座(2E5)固定在大腿安裝面板(2B4)上；

大腿BB絲杠座(2E6)為L構型，一端固定在大腿安裝面板(2B4)上，另一端上設有供大腿絲杠(2E3)穿過的BK通孔(2E61)；

大腿絲杠(2E3)的上端順次穿過BG軸承擋圈(2M)的中心通孔、BH軸承(2L)、大腿BB絲杠座(2E6)的BK通孔(2E61)、大腿螺母(2E4)的絲杠孔(2E4C)后，置于大腿BA絲杠座(2E5)的沉頭通孔(2E51)中；大腿絲杠(2E3)的下端連接有大腿調節手柄(2N)；通過左右旋轉大腿調節手柄(2N)用于調節大腿螺母(2E4)在大腿絲杠(2E3)上的位置，進而調節BA彈簧(2E1)和BB彈簧(2E2)的預緊力；

BA連接件(2J)由纏線體和兩個螺釘(2J5、2J6)構成，纏線體上設有BA支柱(2J1)、第一纏線體(2J3)、第二纏線體(2J4)和BB支柱(2J2)；BA支柱(2J1)用于掛接BA彈簧(2E1)有的BA彈簧上掛鉤(2E1A)；BB支柱(2J2)用于掛接BB彈簧(2E2)有的BB彈簧上掛鉤(2E2A)；第一纏線體(2J3)與第二纏線體(2J4)之間是大腿纏線間隙(2J-1)；所述大腿纏線間隙(2J-1)用于纏繞捆綁鮑登線的下端；BA支柱(2J1)的外端設有用于安裝BD螺釘(2J5)的BD螺紋孔；BB支柱(2J2)的外端設有用于安裝BE螺釘(2J6)的BE螺紋孔(2J21)；第一纏線體(2J3)上設有BI通孔(2J31)，穿過BI通孔(2J31)的螺釘固定在BA滑塊(2H1)上；第二纏線體(2J4)上設有BJ通孔(2J41)，穿過BJ通孔(2J41)的螺釘固定在BA滑塊(2H1)上；

BA鮑登線固定件(2F1)上設有用于BA管帽(2F11)穿過的BM通孔(2F12)；BB鮑登線固定件(2F2)上設有用于BB管帽(2F21)穿過的BL通孔(2F22)；BA鮑登線固定件(2F1)和BB鮑登線固定件(2F2)分別固定在大腿蓋板(2B)上；BA管帽(2F11)和BB管帽(2F21)用于大腿部分的鮑登線穿過；大腿部分的鮑登線一端固定在大腿鎖(1D)上，另一端順次穿過BA管帽(2F11)、BB管帽(2F21)后，纏繞在BA連接件(2J)上；

BA轉動軸單元包括有BA轉動軸(21A)、BA軸承(21B)、BA壓板(21C)、BB軸承(21D)和BA螺釘(21E)；BA轉動軸單元中的BA轉動軸(21A)上設有BA連接盤(21A1)和BA軸(21A2)；所述BA轉動軸(21A)的軸向中心是BA螺紋孔(21A3)；BA轉動軸(21A)的BA連接盤(21A1)固定在大腿連接件(1E)的A下面板(1E2)的AC通孔(1E4)處；BA軸(21A2)上套接有BA軸承(21B)；BA壓板(21C)的中部設有BA通孔(21C1)，BA通孔(21C1)用于放置BB軸承(21D)；BA轉動軸(21A)的BA連接盤(21A1)固定在大腿連接件(1E)的A下面板(1E2)上，BA轉動軸(21A)的BA軸(21A2)穿過BA軸承(21B)和BB軸承(21D)后，在端部的BA螺紋孔(21A3)中安裝上BA螺釘(21E)；通過BA螺釘(21E)與BA轉動軸(21A)的連接實現將BB軸承(21D)安裝在BA壓板(21C)的BA通孔(21C1)中，同時由于BA壓板(21C)固定在大腿連桿(2C)的上端的BD通孔(2C1)處，從而實現BA轉動軸單元與大腿連桿(2C)的上端的連接；

BB轉動軸單元包括有BB轉動軸(22A)、BC軸承(22B)、BB壓板(22C)、BD軸承(22D)和BB螺釘(22E)；BB轉動軸單元中的BB轉動軸(22A)上設有BB連接盤(22A1)和BB軸(22A2)；所述BB轉動軸(22A)的軸向中心是BB螺紋孔(22A3)；BB轉動軸(22A)的BB連接盤(22A1)固定在大腿下連接板(2D)的一端；BB軸(22A2)上套接有BC軸承(22B)；BB壓板(22C)的中部設有BB通孔(22C1)，BB通孔(22C1)用于放置BD軸承(22D)；BB轉動軸(22A)的BB連接盤(22A1)固定在大腿連桿(2C)下端的BE通孔(2C2)處，BB轉動軸(22A)的BB軸(22A2)穿過BC軸承(22B)和BD軸承(22D)后，在端部的BB螺紋孔(22A3)中安裝上BB螺釘(22E)；通過BB螺釘(22E)與BB轉動軸(22A)的連接實現將BD軸承(22D)安裝在BB壓板(22C)的BB通孔(22C1)中，同時由于BB壓板(22C)固定在大腿連桿(2C)的下端的BE通孔(2C2)處，從而實現BB轉動軸單元與大腿連桿(2C)的下端的連接；

BC轉動軸單元包括有BC轉動軸(23A)、BE軸承(23B)、BC壓板(23C)、BF軸承(23D)和BC螺釘(23E)；BC轉動軸單元中的BC轉動軸(23A)上設有BC連接盤(23A1)和BC軸(23A2)；所述BC轉動軸(23A)的軸向中心是BC螺紋孔(23A3)；BC轉動軸(23A)的BC連接盤(23A1)固定在大腿蓋板(2B)的下端，且BC轉動軸(23A)的BC軸(23A2)上套接有BE軸承(23B)，BE軸承(23B)置于大腿下連接板(2D)的BF通孔(2D1)中；BC壓板(23C)的中部設有BC通孔(23C1)，BC通孔(23C1)用于放置BF軸承(23D)；BC轉動軸(23A)的BC連接盤(23A1)固定在大腿蓋板(2B)的下端，BC轉動軸(23A)的BC軸(23A2)穿過BE軸承(23B)和BF軸承(23D)后，在端部的BC螺紋孔(23A3)中安裝上BC螺釘(23E)；通過BC螺釘(23E)與BC轉動軸(23A)的連接實現將BF軸承(23D)安裝在BC壓板(23C)的BC通孔(23C1)中，同時由于BC壓板(23C)固定在大腿下連接板(2D)的BF通孔(2D1)處，從而實現BC轉動軸單元與大腿下連接板(2D)的連接；

膝關節(3)由小腿外部齒輪(3A)、小腿內部齒輪(3B)、小腿限位件(3C)、小腿鎖(3D)、小腿連接件(3E)、小腿上轉動軸單元和小腿下轉動軸單元構成；所述小腿上轉動軸單元包括有CA轉動軸(31A)、CA軸承(31B)、CA壓板(31C)、CB軸承(31D)和CA螺釘(31E)；所述小腿下轉動軸單元包括有CB轉動軸(32A)、CC軸承(32B)、CB壓板(32C)、CD軸承(32D)、CB螺釘(32E)、CA角度編碼器(32F)、CC壓板(32G)和CB角度編碼器(32H)；

小腿連接件(3E)上設有CB通孔(3E1)和CC通孔(3E2)；所述CB通孔(3E1)用于放置CA軸承(31B)，CA軸承(31B)套接在CA轉動軸(31A)的軸上，即套接有CA軸承(31B)的CA轉動軸(31A)穿過CB通孔(3E1)；所述CB通孔(3E1)處固定有CA壓板(31C)；所述CC通孔(3E2)用于放置CC軸承(32B)，CC軸承(32B)套接在CB轉動軸(32A)的軸上，即套接有CC軸承(32B)的CB轉動軸(32A)穿過CC通孔(3E2)；所述CC通孔(3E2)處固定有CB壓板(32C)；

小腿上轉動軸單元中的CA轉動軸(31A)上設有CA連接盤(31A1)和CA軸(31A2)；所述CA轉動軸(31A)的軸向中心是CA螺紋孔(31A3)；CA轉動軸(31A)的CA連接盤(31A1)固定在小腿內部齒輪(3B)的一面圓盤上；CA軸(31A2)上套接有CA軸承(31B)；CA壓板(31C)的中部設有CD通孔(31C1)，CD通孔(31C1)用于放置CB軸承(31D)；CA轉動軸(31A)的CA連接盤(31A1)固定在小腿內部齒輪(3B)的一面圓盤上，CA轉動軸(31A)的CA軸(31A2)穿過CA軸承(31B)和CB軸承(31D)后，在端部的CA螺紋孔(31A3)中安裝上CA螺釘(31E)；通過CA螺釘(31E)與CA轉動軸(31A)的連接實現將CB軸承(31D)安裝在CA壓板(31C)的CD通孔(31C1)中，同時由于CA壓板(31C)固定在小腿連接件(3E)的CB通孔(3E1)處，從而達到通過CA螺釘(31E)壓緊CA壓板(31C)；

小腿下轉動軸單元中的CB轉動軸(32A)上設有CB連接盤(32A1)和CB軸(32A2)；所述CB轉動軸(32A)的軸向中心是CB螺紋孔(32A3)；CB轉動軸(32A)的CB連接盤(32A1)固定在小腿蓋板(4B)的小腿凸耳(4B3)處；CB軸(32A2)上套接有CC軸承(32B)；CB壓板(32C)的中部設有CE通孔(32C1)，CE通孔(32C1)用于放置CD軸承(32D)；CC壓板(32G)的中部設有CF通孔(32G1)，CF通孔(32G1)用于放置CB角度編碼器(32H)；CB螺釘(32E)的端面上設有用于放置CA角度編碼器(32F)的C沉頭孔(32E1)；CB轉動軸(32A)的CB連接盤(32A1)固定在小腿連接件(3E)的下面板的CC通孔(3E2)處，CB轉動軸(32A)的CB軸(32A2)穿過CC軸承(32B)和CD軸承(32D)后，在端部的CB螺紋孔(32A3)中安裝上CB螺釘(32E)；通過CB螺釘(32E)與CB轉動軸(32A)的連接實現將CD軸承(32D)安裝在CB壓板(32C)的CE通孔(32C1)中，同時由于CB壓板(32C)固定在小腿連接件(3E)的CC通孔(3E2)處，從而達到通過CB螺釘(32E)壓緊CB壓板(32C)；在CB壓板(32C)上固定安裝有CC壓板(32G)，在CC壓板(32G)的CF通孔(32G1)中安裝的CB角度編碼器(32H)與安裝在CB螺釘(32E)的C沉頭孔(32E1)中的CA角度編碼器(32F)配合，獲得小腿蓋板(4B)上部相對于小腿連接件(3E)的下面板的運動角度；

小腿內部齒輪運動組件的運動：在小腿內部齒輪(3B)的作動下，CA轉動軸(31A)繞CA壓板(31C)的CD通孔(31C1)轉動，所述CD通孔(31C1)內安裝CA軸承(31B)，CB軸承(31D)安裝在小腿連接件(3E)的CB通孔(3E1)內，CA螺釘(31E)螺紋連接在CA轉動軸(31A)的CA螺紋孔(31A3)中，通過CA螺釘(31E)壓緊實現軸承的軸向固定，使得CA轉動軸(31A)的軸心繞著小腿連接件(3E)的CB通孔(3E1)轉動；

膝關節運動組件的運動：在小腿外部齒輪(3A)的作動下，CB轉動軸(32A)繞CB壓板(32C)的CE通孔(32C1)轉動，所述CE通孔(32C1)內安裝CC軸承(32B)，進而繞著小腿連接件(3E)的CC通孔(3E2)轉動；一方面CB轉動軸(32A)端部的CB螺紋孔(32A3)中安裝CB螺釘(32E)，CB螺釘(32E)端部安裝有CA角度編碼器(32F)；另一方面CC壓板(32G)固定在CB壓板(32C)上，且CC壓板(32G)的CF通孔(32G1)中安裝有CB角度編碼器(32H)；通過CA角度編碼器(32F)和CB角度編碼器(32H)的組合來獲得小腿殼體相對于小腿連接件(3E)的運動角度，即膝關節的運動角度；

膝關節(3)由第一導桿(3F)、第二導桿(3G)、第一導桿座(3H)、第二導桿座(3J)、第三導桿座(3K)和第四導桿座(3L)組成；

第一導桿(3F)的下端設有CCA通孔(3F1)；第二導桿(3G)的下端設有CCB通孔(3G1)；第一導桿座(3H)上設有CA橫向孔(3H1)和CA縱向孔(3H2)；第一導桿座(3H)通過螺釘固定在大腿下連接板(2D)上；CA縱向孔(3H2)用于放置第一導桿(3F)的上端；CA橫向孔(3H1)用于頂絲穿過，穿過所述CA橫向孔(3H1)的頂絲將第一導桿(3F)頂緊在CA縱向孔(3H2)中；第二導桿座(3J)上設有CB橫向孔(3J1)和CB縱向孔(3J2)；第二導桿座(3J)通過螺釘固定在小腿上連接板(4C)上；CB縱向孔(3J2)用于放置第一導桿(3F)的下端；CB橫向孔(3J1)用于頂絲穿過，穿過所述CB橫向孔(3J1)的頂絲將第一導桿(3F)頂緊在CB縱向孔(3J2)中；第三導桿座(3K)上設有CC橫向孔(3K1)和CC縱向孔(3K2)；第三導桿座(3K)通過螺釘固定在大腿下連接板(2D)上；CC縱向孔(3K2)用于放置第二導桿(3G)的上端；CC橫向孔(3K1)用于頂絲穿過，穿過所述CC橫向孔(3K1)的頂絲將第二導桿(3G)頂緊在CC縱向孔(3K2)中；第四導桿座(3L)上設有CD橫向孔(3L1)和CD縱向孔(3L2)；第四導桿座(3L)通過螺釘固定在小腿上連接板(4C)上；CD縱向孔(3L2)用于放置第二導桿(3G)的上端；CD橫向孔(3L1)用于頂絲穿過，穿過所述CD橫向孔(3L1)的頂絲將第二導桿(3G)頂緊在CD縱向孔(3L2)中；

第一導桿(3F)的下端順次穿過第一導桿座(3H)的CA縱向孔(3H2)、第二導桿座(3J)的CB縱向孔(3J2)后，且第一導桿(3F)的下端部露出在第二導桿座(3J)的下端外；

第二導桿(3G)的下端順次穿過第三導桿座(3K)的CC縱向孔(3K2)、第四導桿座(3L)的CD縱向孔(3L2)后，且第二導桿(3G)的下端部露出在第四導桿座(3L)的下端外；

小腿(4)由小腿外殼(4A)、小腿蓋板(4B)、小腿上連接板(4C)、DA轉動軸單元、DB轉動軸單元、DC轉動軸單元和小腿重力平衡系數調節組件(4E)構成；

小腿外殼(4A)的小腿外殼下面板(4A2)上設有用于小腿重力平衡系數調節組件(4E)中小腿絲杠(4E3)上端穿過的DH通孔(4A21)；

小腿蓋板(4B)的上端端部是小腿圓環(4B1)，小腿圓環(4B1)與小腿安裝面板(4B4)之間設有小腿限位孔(4B2)，小腿限位孔(4B2)內設有小腿凸耳(4B3)；小腿圓環(4B1)上安裝有小腿外部齒輪(3A)；小腿凸耳(4B3)上安裝有AB轉動軸(12A)；第五直角體(4K1)和第六直角體(4K2)平行放置且一端固定在小腿安裝面板(4B4)上，另一端與小腿外殼(4A)固定；第七直角體(4K3)和第八直角體(4K4)平行放置且一端固定在小腿安裝面板(4B4)上，另一端與小腿外殼(4A)固定；

小腿重力平衡系數調節組件(4E)包括有彈簧、絲杠、導軌和滑塊；DA導軌(4G1)、DB導軌(4G2)、小腿DA絲杠座(4E5)和小腿DB絲杠座(4E6)固定在小腿蓋板(4B)的小腿安裝面板(4B4)上；DA滑塊(4H1)活動連接在DA導軌(4G1)上；DB滑塊(4H2)活動連接在DB導軌(4G2)上；

小腿螺母(4E4)套接在小腿絲杠(4E3)上，且小腿螺母(4E4)固定在DB滑塊(4H2)上；小腿螺母(4E4)上設有DC支柱(4E4A)、絲杠孔(4E4C)、DD支柱(4E4B)；DC支柱(4E4A)用于掛接DA彈簧(4E1)有的DA彈簧下掛鉤(4E1B)；DD支柱(4E4B)用于掛接DB彈簧(4E2)有的DB彈簧下掛鉤(4E2B)；絲杠孔(4E4C)用于小腿絲杠(4E3)的一端穿過；DC支柱(4E4A)的外端設有用于安裝DF螺釘(4E4E)的DF螺紋孔；DD支柱(4E4B)的外端設有用于安裝DG螺釘(4E4F)的DG螺紋孔(4E4D)；DG螺釘(4E4F)的一面板固定在DB滑塊(4H2)上；DG螺釘(4E4F)固定在小腿安裝面板(4B4)上；

小腿DA絲杠座(4E5)的凸臺上設有放置小腿絲杠(4E3)上端的沉頭通孔(4E51)，沉頭通孔(4E51)的下端安裝有DG軸承(4E52)，DG軸承(4E52)套接在小腿絲杠(4E3)的上端；小腿DA絲杠座(4E5)固定在小腿安裝面板(4B4)上；

小腿DB絲杠座(4E6)的一端固定在小腿安裝面板(4B4)上，另一端上設有供小腿絲杠(4E3)穿過的DK通孔(4E61)；

小腿絲杠(4E3)的安裝為，小腿絲杠(4E3)的上端順次穿過DG軸承擋圈(4M)的中心通孔、DH軸承(4L)、小腿DB絲杠座(4E6)的DK通孔(4E61)、小腿螺母(4E4)的絲杠孔(4E4C)后，置于小腿DA絲杠座(4E5)的沉頭通孔(4E51)中；小腿絲杠(4E3)的下端連接有小腿調節手柄(4N)；通過左右旋轉小腿調節手柄(4N)用于調節小腿螺母(4E4)在小腿絲杠(4E3)上的位置，進而調節DA彈簧(4E1)和DB彈簧(4E2)的預緊力；

DA連接件(4J)由纏線體和兩個螺釘(4J5、4J6)構成，纏線體上設有DA支柱(4J1)、第一纏線體(4J3)、第二纏線體(4J4)和DB支柱(4J2)；DA支柱(4J1)用于掛接DA彈簧(4E1)有的DA彈簧上掛鉤(4E1A)；DB支柱(4J2)用于掛接DB彈簧(4E2)有的DB彈簧上掛鉤(4E2A)；第一纏線體(4J3)與第二纏線體(4J4)之間是小腿纏線間隙(4J-1)；所述小腿纏線間隙(4J-1)用于纏繞捆綁鮑登線的下端；DA支柱(4J1)的外端設有用于安裝DD螺釘(4J5)的DD螺紋孔；DB支柱(4J2)的外端設有用于安裝DE螺釘(4J6)的DE螺紋孔(4J21)；第一纏線體(4J3)上設有DI通孔(4J31)，穿過DI通孔(4J31)的螺釘固定在DA滑塊(4H1)上；第二纏線體(4J4)上設有DJ通孔(4J41)，穿過DJ通孔(4J41)的螺釘固定在DA滑塊(4H1)上；

大腿外部齒輪(1A)與大腿內部齒輪(1B)的半徑比為2:1；大腿內部齒輪運動與髖關節運動的角度之比為2:1；

小腿外部齒輪(3A)與小腿內部齒輪(3B)的半徑比為2:1；小腿內部齒輪運動與膝關節運動的角度之比為2:1。