[发明专利]外骨骼结构

说明书

本发明涉及一种外骨骼结构，其包括：‑旨在紧固至使用者的腿部的腿部部分(35)，‑旨在紧固至使用者的脚部的脚部部分(37)，‑将腿部部分(35)连接至脚部部分(37)的机械连接组件(36)，该机械连接组件包括：第一枢轴(361)，该第一枢轴在使用者的脚部相对于腿部进行内/外旋转运动时允许脚部部分(37)相对于腿部部分(35)围绕第一旋转轴线(X1)旋转；以及第二枢轴(365)，该第二枢轴在使用者的脚部相对于腿部进行外旋/内旋运动时允许脚部部分(37)相对于腿部部分(35)围绕第二旋转轴线(X2)旋转，其中，当使用者站立而处于参考解剖学位置时，第一枢轴(361，461)位于与地面相距大于或等于20厘米的高度处，并且第一旋转轴线(X1)与第二旋转轴线(X2)之间的距离小于或等于5厘米。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼结构。

背景技术

力辅助外骨骼是使人体骨骼结构加倍的机械结构，并且该力辅助外骨骼允许改善人体的体能素质。

存在不同类型的力辅助外骨骼，该不同类型取决于使用者要完成的工作。每种类型的外骨骼使得能够限制或减少使用者在完成某些工作期间所施加的力。

然而，当外骨骼结构的重量未转移到地面时，使用者必须支撑外骨骼结构的重量，其结果是限制了使用者的运动自由度并产生必然转移给使用者下部身体的额外载荷。

此外，对于使用者而言，可能难以戴上或脱下外骨骼结构。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种外骨骼结构，该外骨骼结构更舒适并且尽可能少地阻碍使用者的运动。

该目的由于如下的外骨骼结构而在本发明的范围内实现，该外骨骼结构包括：

-旨在紧固至使用者的腿部的腿部部分，

-旨在紧固至使用者的脚部的脚部部分，

-将腿部部分连接至脚部部分的机械连接组件，该机械连接组件包括：第一枢轴，该第一枢轴在使用者的脚部的内/外旋转运动期间允许脚部部分相对于腿部部分围绕第一旋转轴线旋转；以及第二枢轴，该第二枢轴在使用者的脚踝的外翻/内翻运动期间允许脚部部分相对于腿部部分围绕第二旋转轴线旋转，

其中，第一枢轴被布置成使得第一枢轴被定位在腿部部分的一侧上，腿部部分位于使用者的矢状面与第一枢轴之间，并且当使用者站立在地面上而处于参考解剖学位置时，第一枢轴被定位在与地面相距大于或等于20厘米的高度处，第一旋转轴线被定向成使得第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的距离小于或等于5厘米。

可以回想，将“两个轴线之间的距离”定义为将分别位于两个轴线中的每一个轴线上的两个点分开的最小距离。

本发明基于以下观察：当将第一枢轴定位在离使用者的脚踝足够远的位置(即，在距离地面一定高度处)时，能够将第一旋转轴线布置成使得该第一旋转轴线尽可能地靠近脚踝的旋转中心。特别地，第一旋转轴线被定位成足够靠近第二旋转轴线(即，轴线之间的距离小于或等于5厘米)，以便尽可能地真实地再现脚踝的自由度并因此获得更舒适的外骨骼结构。

另外，第一枢轴被定位在腿部部分的一侧上，使得腿部部分位于使用者的矢状面与第一枢轴之间。

第一枢轴的这种设置允许释放位于使用者的胫骨前部的空间以及腿部的内部空间。以这种方式，可以更容易地戴上和脱下外骨骼结构。另外，这限制了在步行期间外骨骼结构与使用者的另一只脚之间的干扰风险。

此外，这种布置允许结构的不同部分的设计的重量更轻且体积更小。

在本发明的优选实施例中，第一旋转轴线被定向成使得该第一旋转轴线与第二旋转轴线相交(即，轴线之间的距离为零)。第一旋转轴线和第二旋转轴线是共点的，它们允许保持脚踝的自由度。

所提出的外骨骼结构可以进一步具有以下特征：