[实用新型]具有步态控制电路的外骨骼助力装置

权利要求书

1.一种具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于，包括小腿杆件(1)、凸轮机构(2)、锁定机构(3)、大腿杆件(4)和步态控制电路，所述小腿杆件(1)与凸轮机构(2)的一端转动连接，所述锁定机构(3)套设于大腿杆件(4)上用于锁定凸轮机构(2)和大腿杆件(4)之间的相对位置，所述凸轮机构(2)的另一端位于锁定机构(3)与大腿杆件(4)之间且与大腿杆件(4)滑动连接，还包括设置在小腿杆件(1)和大腿杆件(4)之间的复位机构和防止关节反向转动的限位结构，所述复位机构在小腿杆件(1)和大腿杆件(4)接近直立状态时提供回复力；所述步态控制电路包括上位机、步态信息检测模块、伺服电机驱动模块、能量回收控制模块、关节驱动控制模块、位移传感器检测模块及压力传感器检测模块，所述上位机的输出端分别与伺服电机驱动模块、能量回收控制模块及关节驱动控制模块的输入端相连，上位机的输入端分别与步态信息检测模块、位移传感器检测模块及压力传感器检测模块输出端相连，所述步态控制电路还包括语音控制模块，所述语音控制模块与所述上位机连接。

2.根据权利要求1所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于，所述复位机构由磁性吸附元件组成。

3.根据权利要求1所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：还包括设置在大腿杆件(4)与小腿杆件(1)之间的弹性蓄能机构，该弹性蓄能机构在大腿杆件(4)和小腿杆件(1)被动弯曲时蓄能，在大腿杆件(4)和小腿杆件(1)伸直的过程中释放弹力而助力。

4.根据权利要求3所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：所述弹性蓄能机构为扭簧(5)，所述扭簧(5)安装在关节上，扭簧一端抵在大腿杆件上，另一端抵在小腿杆件上。

5.根据权利要求3所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：所述弹性蓄能机构为拉簧、压簧或气推杆，所述弹性蓄能机构一端固定在大腿杆件上，另一端通过拉线与小腿杆件连接，所述拉线压在大腿杆件或小腿杆件的关节头上，当关节弯曲时，关节头转动并通过拉线使弹性蓄能机构受力而蓄能。

6.根据权利要求5所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：还包括调节弹性蓄能机构初始预紧力的调节装置；或所述拉簧、压簧为非线性弹簧；所述大腿杆件和小腿杆件之间设置有限制其转动角度的限位机构。

7.根据权利要求1所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：所述步态信息检测模块包括足底压力传感器、膝部陀螺仪、无线传输模块和两个分别连接在足底压力传感器与无线传输模块之间、膝部陀螺仪及无线传输模块之间的一号下位机、二号下位机，所述无线传输模块与上位机相连。

8.根据权利要求1所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：所述能量回收控制模块包括两个结构相同的子模块，两个子模块分别对应包括一号蓄能器和二号蓄能器，所述一号蓄能器连接有一号电磁换向阀和一号液控换向阀、所述二号蓄能器连接有二号电磁换向阀和二号液控换向阀，所述一号液控换向阀和二号液控换向阀均与上位机相连。

9.根据权利要求1所述的具有步态控制电路的外骨骼助力装置，其特征在于：所述凸轮机构(2)包括一体成型的凸轮本体、底座及固定板，所述固定板和凸轮本体位于底座两侧，所述固定板与大腿杆件(4)滑动连接，所述凸轮本体转动中心处固定设有长杆二(12)，所述长杆二(12)的两端与小腿杆件(1)转动连接，所述凸轮本体上位于长杆二(12)外缘处还设有弧形通槽，所述弧形通槽内放置有长杆一(10)，所述长杆一(10)两端与小腿杆件(1)固定连接。