[發明專利]一種彈簧儲能與快速卸荷的下肢助力外骨骼裝置

有效

• 申請號: 202010131916.6
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111329721B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 卜王輝;彭奕佳;朱昌德;陳新宇;李馳;王漢卓;武澤;紀金帥;黎思杭;劉銘智;盧德新;袁九海;翟佳樂
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種彈簧儲能與快速卸荷的下肢助力外骨骼裝置，包括大腿安裝座、上部轉接部件、彈簧儲能部件、中部轉接部件、連桿部件、下部轉接部件和鞋部件，其中，上部轉接部件分別連接大腿安裝座和彈簧儲能部件上部，并使得彈簧儲能部件可繞大腿安裝座相對轉動，中部轉接部件分別連接彈簧儲能部件和連桿部件，并使得連桿部件頂部與彈簧儲能部件之間可相對轉動，下部轉接部件分別連接連桿部件和鞋部件，并使得連桿部件可繞鞋部件相對轉動。與現有技術相比，本發明可以避開主動式外骨骼的缺陷，能適應站立、蹲坐及行走工況，在這三種工況中，該裝置都能提供一定程度的重力支撐，本發明以其易于穿戴和輕便的特點，更加適合于日常使用。

技術領域

本發明屬于助力骨骼領域，涉及一種彈簧儲能與快速卸荷的下肢助力外骨骼裝置。

背景技術

關節病變或過度負載運動導致的關節炎、肌肉損傷使人的下肢喪失了原先的運動能力，人體老齡化問題也導致了一系列下肢不便，外骨骼可以改善這些問題。市場上存在一些已經商業化的外骨骼，它們大多都采用主動式助力的方案，通過電機給人體輸入能量，支撐人體。然而，主動式外骨骼存在的問題是它們往往比較笨重，需要復雜的控制算法，對應的也需要很高的制造和維護成本。被動式外骨骼就可以避開這個問題，通過緊湊的設計可以使設備小巧，同時減小成本，適合于日常使用。

目前，市面上尚缺少適宜的被動式助力外骨骼裝置。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種彈簧儲能與快速卸荷的下肢助力外骨骼裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種彈簧儲能與快速卸荷的下肢助力外骨骼裝置，包括大腿安裝座、上部轉接部件、彈簧儲能部件、中部轉接部件、連桿部件、下部轉接部件和鞋部件，其中，所述上部轉接部件分別連接所述大腿安裝座和彈簧儲能部件上部，并使得彈簧儲能部件可繞大腿安裝座相對轉動，所述中部轉接部件分別連接所述彈簧儲能部件和連桿部件，并使得連桿部件頂部與彈簧儲能部件之間可相對轉動，所述下部轉接部件分別連接所述連桿部件和鞋部件，并使得連桿部件可繞鞋部件相對轉動。

進一步的，所述的上部轉接部件包括U型接頭、第一轉動軸承、第一軸承座和第一螺栓，其中，所述的第一軸承座固定在大腿安裝座上，所述第一轉動軸承安裝在第一軸承座上，所述的U型接頭通過第一螺栓與所述第一轉動軸承轉動配合，所述U型接頭還連接所述彈簧儲能部件。更進一步的，所述的第一軸承座上設有軸承孔，在軸承孔內安裝所述第一轉動軸承，所述軸承孔內還設有用于使第一轉動軸承和第一軸承座相對固定的第一擋圈。更進一步的，所述的第一螺栓上還套設有第一套筒，在第一轉動軸承的兩側各有一個第一套筒，用于隔開相連的兩部件。另外，同上部轉接部件一樣，中部轉接部件、下部轉接部件中都有套筒，用于提供相聯的兩部件間的側向間距，使它們在相對轉動時避免摩擦，此外，都設置有軸承，用于最大程度的減小相聯兩部件間的摩擦，提高裝置的機械效率。