[發(fā)明專利]一種多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010549936.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN111773026B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳新宇;曹武警;陳春杰;朱路;王大帥;何勇;馬躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02;A61H3/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅(jiān)怡

本申請(qǐng)涉及關(guān)節(jié)助力技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼。該多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼包括：髖關(guān)節(jié)綁縛系統(tǒng)和腿部支撐系統(tǒng)，髖關(guān)節(jié)綁縛系統(tǒng)包括髖關(guān)節(jié)綁縛件以及設(shè)置在髖關(guān)節(jié)綁縛件上的驅(qū)動(dòng)組件，腿部支撐系統(tǒng)包括：第一繩索、第二繩索、大腿部件、膝關(guān)節(jié)部件以及小腿部件，大腿部件、膝關(guān)節(jié)部件以及小腿部件相互配合以支撐人體的腿部并輔助人體站立；大腿部件、小腿部件分別通過(guò)第一繩索、第二繩索連接于驅(qū)動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件用于通過(guò)第一繩索和第二繩索分別帶動(dòng)大腿部件和小腿部件做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)上述方式，本申請(qǐng)能夠支撐人體的腿部并為膝關(guān)節(jié)部件的擺動(dòng)屈曲提供助力，且結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)穩(wěn)定，質(zhì)量輕。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及用于關(guān)節(jié)助力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼。

背景技術(shù)

多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼是通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)施加扭矩，從而對(duì)人體行動(dòng)提供輔助，隨著技術(shù)的進(jìn)步，多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼在工業(yè)制造、軍隊(duì)、醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越多。

本申請(qǐng)的發(fā)明人在長(zhǎng)期研究中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中柔性下肢外骨骼只能為人體關(guān)節(jié)擺動(dòng)提供助力，而不能為人體關(guān)節(jié)提供輔助支撐，因此，無(wú)法緩解在負(fù)重行走或站立時(shí)人體關(guān)節(jié)因支撐身體而造成的疲勞，使得行走助力效率受限。而現(xiàn)有技術(shù)中剛性下肢外骨骼通常是在膝關(guān)節(jié)組件處直接連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以提供助力，且剛性下肢外骨骼上配備多套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)容易增加下肢外骨骼的體積和重量，對(duì)穿戴的舒適性也會(huì)造成影響，而且容易造成相應(yīng)的制造和維修成本的上升。另一方面，剛性下肢外骨骼的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心需與人體生理關(guān)節(jié)保持一致，因此需要通過(guò)配置輔助機(jī)構(gòu)來(lái)消除人機(jī)之間的關(guān)節(jié)偏差，否則容易造成二次損傷。又一方面，由于剛性下肢外骨骼的剛性較大，健康人穿戴時(shí)通常只能進(jìn)行受限的運(yùn)動(dòng)，不便于穿戴者靈活控制，容易給穿戴者帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼，以至少解決上述所提到的部分問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼，包括：髖關(guān)節(jié)綁縛系統(tǒng)，包括髖關(guān)節(jié)綁縛件以及設(shè)置在髖關(guān)節(jié)綁縛件上的驅(qū)動(dòng)組件，髖關(guān)節(jié)綁縛件可穿戴于人體的腰部；以及腿部支撐系統(tǒng)，連接于髖關(guān)節(jié)綁縛系統(tǒng)，腿部支撐系統(tǒng)可穿戴于人體的腿部；其中，腿部支撐系統(tǒng)包括：第一繩索、第二繩索、大腿部件、膝關(guān)節(jié)部件以及小腿部件，大腿部件、膝關(guān)節(jié)部件以及小腿部件相互配合以支撐人體的腿部并輔助人體站立；大腿部件、小腿部件分別通過(guò)第一繩索、第二繩索連接于驅(qū)動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件用于通過(guò)第一繩索和第二繩索分別帶動(dòng)大腿部件和小腿部件做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。

本申請(qǐng)的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本申請(qǐng)通過(guò)大腿部件、膝關(guān)節(jié)部件以及小腿部件相互配合以支撐人體的腿部，因此能夠緩解人體關(guān)節(jié)在負(fù)重行走或站立時(shí)因支撐身體而造成的疲勞。此外，由于驅(qū)動(dòng)組件可通過(guò)第一繩索和第二繩索分別主動(dòng)帶動(dòng)大腿部件和小腿部件做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，為膝關(guān)節(jié)部件的擺動(dòng)屈曲提供助力。同時(shí)，由于本申請(qǐng)僅在髖關(guān)節(jié)綁縛系統(tǒng)處設(shè)置了驅(qū)動(dòng)組件，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)穩(wěn)定，質(zhì)量輕，體積小，對(duì)正常人體自然運(yùn)動(dòng)約束小，助力效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中柔性下肢外骨骼站立相不能輔助支撐，剛性下肢外骨骼多關(guān)節(jié)助力時(shí)重量過(guò)大的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中：

圖1是本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼的一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的多關(guān)節(jié)剛?cè)峤Y(jié)合助力下肢外骨骼的又一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式