[發明專利]膝關節輔助裝置及下肢機器人

有效

• 申請號: 202110181953.2
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN113018113B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 金山海;徐繼東
• 申請（專利權）人: 延邊大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 杜萌

本發明涉及一種膝關節輔助裝置及下肢機器人。該膝關節輔助裝置包括護膝和儲能組件；儲能組件安裝于護膝背離膝關節一側，護膝套于膝蓋；儲能組件包括前轉輪、第一彈性件和連接軸，連接軸轉動連接于護膝，前轉輪套設于連接軸，第一彈性件的一端連接于護膝，第一彈性件的另一端連接于前轉輪；連接軸繞自身軸線沿第一方向轉動時，前轉輪同步轉動，第一彈性件被拉伸以進行蓄能。當人行走，膝關節彎曲的同時，前轉輪轉動，從而使得第一彈性件伸長，進行儲能，膝關節伸直時，第一彈性件收縮并拉動整個儲能組件從而輔助膝關節伸直，從而實現走動過程中儲能組件周期性的儲存能量和釋放能量，便于幫助使用者進行輔助行走，同時結構簡單，功能實用。

技術領域

本發明涉及外骨骼機器人技術領域，特別是涉及膝關節輔助裝置及下肢機器人。

背景技術

下肢行走是人體的主要活動之一，但長時間行走會大大增加人們的負載，并且在不平整路段、登山、爬樓梯等運動量較大的情況下，人體的腳踝、膝蓋等關節的負重感會更加明顯，加劇磨損甚至會患關節疾病。傳統的下肢外骨骼機器人主要是通過驅動裝置為下肢提供機械動力，其中主要以輔助腳踝為主，如果也輔助膝關節運動，驅動裝置就會被設計的很笨重，給人行走帶來不便。

發明內容

基于此，有必要針對輔助膝關節運動，從而使得驅動裝置被設計的很笨重，給人行走帶來不便的技術問題，提供一種膝關節輔助裝置。

一種膝關節輔助裝置，包括：

護膝，所述護膝套于膝蓋；

儲能組件，所述儲能組件安裝于所述護膝背離膝關節一側，所述儲能組件包括前轉輪、第一彈性件和連接軸，所述連接軸轉動連接于所述護膝，所述前轉輪套設于所述連接軸，所述第一彈性件的一端連接于所述護膝，所述第一彈

在其中一個實施例中，所述儲能組件還包括棘輪、棘爪和解鎖件；

所述棘輪和所述解鎖件均套設于所述連接軸，所述棘輪連接于所述第一彈性件背離所述護膝的一端；所述前轉輪沿所述第一方向轉動時，所述棘輪與所述前轉輪同步轉動；

所述第一彈性件收縮時，所述棘爪的一端能夠抵接于所述棘輪，對所述棘輪沿第二方向轉動進行鎖止限位，所述解鎖件沿第二方向轉動第一角度后能夠撥開所述棘爪，所述棘輪能夠沿所述第二方向轉動以回位；

所述第二方向與所述第一方向相反。

在其中一個實施例中，所述儲能裝置還包括第一卡輪，第一卡輪套設于所述連接軸，所述棘輪沿所述第一方向轉動時，所述第一卡輪與所述棘輪卡接配合，且所述第一卡輪與所述棘輪同步轉動；

所述棘輪沿所述第二方向轉動時，所述第一卡輪與所述棘輪解鎖。

在其中一個實施例中，所述棘輪的內側設有多個沿所述棘輪的周向間隔布置的第一齒牙，所述第一卡輪的外側設有多個沿所述第一卡輪的周向間隔布置的第一凸棱；

所述第一卡輪沿第一方向轉動時，所述第一凸棱能夠卡入所述第一齒牙，所述棘輪與所述第一卡輪同步轉動。

在其中一個實施例中，所述解鎖件包括后轉輪和第二彈性件，所述后轉輪和所述第二彈性件均套設于所述連接軸，所述第二彈性件的一端連接于所述連接軸；

所述前轉輪沿所述第一方向轉動時，所述連接軸與所述前轉輪同步轉動，后轉輪沿所述第二方向轉動。

在其中一個實施例中，所述解鎖件還包括第二卡輪，所述第二卡輪的一端套設于所述連接軸，另一端連接于所述第二彈性件，所述第二卡輪設于所述后轉輪和所述第二彈性件之間；

所述前轉輪沿第一方向轉動時，所述第二卡輪能夠帶動所述第二彈性件做收卷運動；所述第一彈性件收縮時，所述第二彈性件做放卷運動，驅動所述第二卡輪沿所述第二方向轉動，所述第二卡輪與所述后轉輪卡接配合，且所述后轉輪與所述第二卡輪同步轉動。