[发明专利]一种穿戴式下肢辅助起立外骨骼

说明书

本发明公开一种穿戴式下肢辅助起立外骨骼，包括上身绑带、大腿支撑部分、小腿支撑部分、脚部固定部分；上身绑带的下部的两个连接端分别与两个大腿支撑部分的远离膝关节的一端相连，大腿支撑部分的另一端与小腿支撑部分的一端相连，两者连接处形成膝关节，小腿支撑部分的另一端与脚部固定部分相连；一个大腿支撑部分、一个小腿支撑部分和一个脚部固定部分构成一个单侧下肢辅助起立外骨骼，两个单侧下肢辅助起立外骨骼呈对称装配。使用者将其穿戴在身上，当进行起立动作时，它能够提供足够的支撑力，同时也在人体进行步行时，可对人体提供行走的动力，针对制造业、医院等需长时间站立、下蹲的环境，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种辅助起立外骨骼，具体涉及一种穿戴式下肢辅助起立外骨骼。

技术背景

随着我国老龄化的逐渐到来，起立这一日常简单动作对于老年人存在着一定程度的困难；此外不少行业的员工在很多时候需进行长时间站立或者屈膝工作，这往往会给双脚以及膝关节带来不适进而影响工作效率，日积月累甚至会引发职业病。但由于工作空间以及工作场合的原因，不适合摆放传统座椅。

现有的外骨骼装置绝大部分是为人体提供行走的动力或者提高人体的外负重能力，其主要穿戴在人体身体两侧，无法满足对人体自身的重力支持，且现有外骨骼在工作过程当中需要外部动力源，动力源使整体的结构较为复杂，并且比较笨重。例如，专利文献“穿戴式外骨骼座椅(CN201410705631)”涉及的外骨骼座椅通过大腿和小腿的两个支架以及支架间的伸缩杆实现工人休息时的坐姿支持，该装置通过绑带绑定在小腿上，其存在较大的缺陷：例如无法与人体进行很好的绑定，膝部仅通过一个铰接进行连接，稳定性较差等。专利文献“一种坐式下肢外骨骼(CN201510384049)”涉及的坐式下肢外骨骼通过两腿间的座椅可以使人体能够随时坐在座椅上，并且通过电机的驱动，可以辅助人体行走；但是人体的坐姿支持是通过膝部的阻尼离合器实现的，因此当人体坐下时并不稳定，此外由于电机的原因使整体的复杂程度以及重量增加，能耗较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种穿戴式下肢辅助起立外骨骼，以辅助人体完成起立动作，同时可对人体坐姿进行辅助支撑，解决人体因长期站立、屈膝时对脚部以及膝关节的损害问题。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种穿戴式下肢辅助起立外骨骼，其特征在于，包括上身绑带、大腿支撑部分、小腿支撑部分、脚部固定部分；上身绑带的下部的两个连接端分别与两个大腿支撑部分的远离膝关节的一端相连，大腿支撑部分的另一端与小腿支撑部分的一端相连，两者连接处形成膝关节，小腿支撑部分的另一端与脚部固定部分相连；一个大腿支撑部分、一个小腿支撑部分和一个脚部固定部分构成一个单侧下肢辅助起立外骨骼，两个单侧下肢辅助起立外骨骼呈对称装配；

所述大腿支撑部分由调节支撑板、大腿主支撑、大腿副支撑构成，大腿主支撑上设有腿部绑带；调节支撑板设置于大腿主支撑的上方，大腿副支撑设置于大腿主支撑的下方，调节支撑板底面的两侧有滑轨，底面上设置有多个卡槽；大腿主支撑靠近上身绑带的一端的末端上设置有末端开口的键槽，键槽内部的中间设置有一排与卡槽相匹配的卡块，键槽内部的两侧设置有与滑轨对应的滑槽；卡块内部装有弹簧以使卡块顶起或者下落，当卡块顶起时卡入调节支撑板的卡槽内，从而使大腿主支撑与调节支撑板位置固定；当卡块下落时，调节支撑板可在滑槽内滑动，卡块通过与不同的卡槽卡合以调节大腿支撑部分长度以适应不同的使用者；大腿副支撑在靠近上身绑带的一端设置有向上的带通孔的凸起，大腿主支撑在对应位置设有两个向下的带通孔凸起，大腿副支撑上的带通孔凸起位于大腿主支撑上的两个带通孔凸起之间，两者通过销钉铰接在一起；

大腿主支撑与大腿副支撑与小腿支撑部分连接的一端的末端的两侧均有延长部，大腿副支撑上的延长部较大腿主支撑上的延长部长，延长部上均设置有通孔；大腿副支撑与大腿主支撑的延长部通过一号螺钉铰接在一起；