[發(fā)明專利]主被動結(jié)合的艙外服下肢助力裝置、測試裝置及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110297573.5
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113070865B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鑫;柳金康;李瑋昊;吳慶勛;劉昊
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種主被動結(jié)合的艙外服下肢助力裝置，其特征在于，包括上身背負(fù)裝置(7-1)、腰部綁縛裝置(7-2)、髖關(guān)節(jié)彈性帶(7-3)、大腿綁縛裝置(7-6)、小腿鋼絲繩線圈(7-8)、小腿綁縛裝置(7-9)、膝關(guān)節(jié)彈性帶(7-10)、后背板(7-15)和主動助力單元；所述主動助力單元包括膝關(guān)節(jié)鮑登線、電機驅(qū)動器(7-11)、電機(7-12)和鮑登線轉(zhuǎn)盤(7-13)；

所述上身背負(fù)裝置(7-1)的后部固定安裝所述后背板(7-15)；

所述上身背負(fù)裝置(7-1)的下方設(shè)置所述腰部綁縛裝置(7-2)，并且，所述腰部綁縛裝置(7-2)的后部與所述上身背負(fù)裝置(7-1)的后部固定連接，用于將艙外服下肢助力裝置與被試者在腰部進行綁縛固定；

所述腰部綁縛裝置(7-2)的下方左右兩側(cè)各設(shè)置一個所述大腿綁縛裝置(7-6)；所述大腿綁縛裝置(7-6)纏繞固定于大腿上；

所述腰部綁縛裝置(7-2)和所述大腿綁縛裝置(7-6)之間設(shè)置所述髖關(guān)節(jié)彈性帶(7-3)；其中，所述髖關(guān)節(jié)彈性帶(7-3)的一端與腰帶固定連接，一端與所述大腿綁縛裝置(7-6)固定連接，并且在安裝時具備一定的預(yù)緊彈力，用于為髖關(guān)節(jié)屈曲自由度提供被動式助力；

每個所述大腿綁縛裝置(7-6)的下方設(shè)置一個所述小腿綁縛裝置(7-9)，所述小腿綁縛裝置(7-9)纏繞固定于小腿上；

所述膝關(guān)節(jié)彈性帶(7-10)的設(shè)置數(shù)量為兩個，左右對稱設(shè)置；每個所述膝關(guān)節(jié)彈性帶(7-10)的一端與同側(cè)的所述大腿綁縛裝置(7-6)的后部固定連接；所述膝關(guān)節(jié)彈性帶(7-10)的另一端與同側(cè)的所述小腿綁縛裝置(7-9)的后部固定連接；所述膝關(guān)節(jié)彈性帶(7-10)安裝時具備一定的彈力，進而為膝關(guān)節(jié)屈曲自由度提供被動式助力；

所述膝關(guān)節(jié)鮑登線的設(shè)置數(shù)量為兩個，左右對稱設(shè)置；在每個所述小腿綁縛裝置(7-9)的前部固定安裝所述小腿鋼絲繩線圈(7-8)；每個所述膝關(guān)節(jié)鮑登線的一端纏繞于所述鮑登線轉(zhuǎn)盤(7-13)，每個所述膝關(guān)節(jié)鮑登線的另一端與同側(cè)的所述小腿鋼絲繩線圈(7-8)連接，所述鮑登線轉(zhuǎn)盤(7-13)通過所述電機驅(qū)動器(7-11)與所述電機(7-12)連接；所述電機(7-12)通過所述電機驅(qū)動器(7-11)驅(qū)動所述鮑登線轉(zhuǎn)盤(7-13)轉(zhuǎn)動，進而帶動所述膝關(guān)節(jié)鮑登線運動，為髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的伸展自由度提供主動式助力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動結(jié)合的艙外服下肢助力裝置，其特征在于，所述電機驅(qū)動器(7-11)、所述電機(7-12)和所述鮑登線轉(zhuǎn)盤(7-13)均安裝于所述后背板(7-15)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動結(jié)合的艙外服下肢助力裝置，其特征在于，所述膝關(guān)節(jié)鮑登線包括膝關(guān)節(jié)鮑登線鞘(7-4)和膝關(guān)節(jié)鮑登線鋼絲繩(7-7)；

所述大腿綁縛裝置(7-6)的前面固定大腿線孔(7-5)；所述后背板(7-15)固定后背板線孔(7-14)；

所述膝關(guān)節(jié)鮑登線鞘(7-4)的一端被擋于所述大腿線孔(7-5)，另一端被擋于所述后背板線孔(7-14)；即：所述膝關(guān)節(jié)鮑登線鞘(7-4)位于所述大腿線孔(7-5)和所述后背板線孔(7-14)之間；

所述膝關(guān)節(jié)鮑登線鋼絲繩(7-7)的一端纏繞于所述鮑登線轉(zhuǎn)盤(7-13)；所述膝關(guān)節(jié)鮑登線鋼絲繩(7-7)的另一端從所述膝關(guān)節(jié)鮑登線鞘(7-4)的內(nèi)部穿過，并固定于所述小腿鋼絲繩線圈(7-8)，實現(xiàn)柔性傳力作用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主被動結(jié)合的艙外服下肢助力裝置，其特征在于，所述大腿線孔(7-5)和所述后背板線孔(7-14)均為臺階孔形式，膝關(guān)節(jié)鮑登線鞘(7-4)抵于所述臺階孔的大孔位置，所述膝關(guān)節(jié)鮑登線鞘(7-4)內(nèi)部的膝關(guān)節(jié)鮑登線鋼絲繩(7-7)從臺階孔的小孔穿過。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動結(jié)合的艙外服下肢助力裝置，其特征在于，所述小腿鋼絲繩線圈(7-8)為雙線錨點結(jié)構(gòu)的線圈。