[發明專利]一種用于下肢外骨骼的助力裝置

在審

• 申請號: 202010941547.7
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN111923030A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 宋勝濤;張吉旺;胡健;李澤輝
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 茹牡花

本發明屬于人體外骨骼助力技術領域，具體是涉及一種用于下肢外骨骼的助力裝置。由控制機構與助力機構、牽引繩；所述控制機構與助力機構通過牽引繩連接。所述控制機構包括控制面板、控制板外殼、兩個驅動電機、控制器、電源；所述控制器、電源設在控制面板的上部；所述兩個驅動電機對稱設在控制面板的下部；所述控制面板置于控制板外殼內部；所述電源的供電端口與控制器的電源端口連接，控制器的輸出端與驅動電機的輸入端連接。所述助力機構由左腰部支架、右腰部支架、彈簧、繞線輪、凸輪、兩個腿部助力桿、固定板、第二腰帶。本發明具有結構簡單、質量輕便、減輕了腿部負重，穿戴舒適且助力效果好等優點。

技術領域

本發明屬于人體外骨骼助力技術領域，具體是涉及一種用于下肢外骨骼的助力裝置。

背景技術

下肢外骨骼助力裝置是一種可輔助人走路的穿戴式外骨骼裝置，可以將外部的機械動力裝置的機械能量與智能結合在一起,可以減輕腿部受力，可以額外的為人提供動力。然而現有的下肢外骨骼助力裝置自重較重、結構復雜、舒適度差，且腿部驅動存在機械慣性，易對人體造成損傷等問題。

發明內容

本發明是針對現有下肢外骨骼助力裝置的不足，提供一種結構簡單、質量輕便、減輕了腿部負重，穿戴舒適且助力效果好的用于下肢外骨骼的助力裝置。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于下肢外骨骼的助力裝置，由控制機構與助力機構、牽引繩；所述控制機構與助力機構通過牽引繩連接。

所述控制機構包括控制面板、控制板外殼、兩個驅動電機、控制器、電源；所述控制器、電源設在控制面板的上部；所述兩個驅動電機對稱設在控制面板的下部；所述控制面板置于控制板外殼內部；所述電源的供電端口與控制器的電源端口連接，控制器的輸出端與驅動電機的輸入端連接。

所述助力機構由左腰部支架、右腰部支架、彈簧、繞線輪、凸輪、兩個腿部助力桿、固定板、第二腰帶；在所述的左腰部支架與右腰部支架的前端部分均開設有通孔，且所述右腰部支架的前端部分為空心；所述左腰部支架的前端部分置于右腰部支架前端部分的空腔內并通過通孔用銷釘固定；所述兩個腿部助力桿的上部分別與左腰部支架與右腰部支架下部的外側通過轉軸連接；所述凸輪分別固定在左腰部支架與右腰部支架外側的下部；且所述凸輪與腿部助力桿的近端相切；所述凸輪與繞線輪通過轉軸連接；所述彈簧的一端固定在固定板上，彈簧的另一端與牽引繩的一端連接；所述牽引繩的另一端繞繞線輪一圈后與控制控制機構中的驅動電機的輸出端上的套筒連接；所述第二腰帶的一端與左腰部支架連接，另一端與右腰部支架連接。

在所述每個腿部助力桿的下部均設有綁帶。

所述驅動電機為伺服電機。

在所述控制板外殼上還設有背帶和第一腰帶。

所述牽引繩為鋼絲繩。

所述綁帶為長度可調節的尼龍材質。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、本發明裝置結構簡單，質量輕便，采用繩驅動，大大減輕了腿部的負重。

2、本發明裝置可根據鋼絲繩的伸長或縮短對大腿提供助力，能夠起到過載保護，同時對人體起到保護作用。

3、本發明裝置易于穿戴，可滿足不同體型人員。

附圖說明

圖1本發明的結構示意圖；

圖2為本發明控制機構的結構示意圖；

圖3為本發明助力機構的結構示意圖；

圖4為本發明助力機構的側視圖；

圖5為本發明助力機構的側視抬腿示意圖；