[发明专利]一种踝关节助力外骨骼

权利要求书

1.一种踝关节助力外骨骼，其特征在于：包括动力机构、离合器、外骨骼框架脚蹬(1)、外骨骼框架(2)，所述动力机构和所述离合器安装在所述外骨骼框架(2)上，所述外骨骼框架脚蹬(1)与所述外骨骼框架(2)为活动连接；所述动力机构包括第一驱动机构、齿轮组(7)、传动轴(12)、卷簧(11)、卷簧内圈(10)、绳子(5)，所述齿轮组(7)包括主动齿轮和从动齿轮，所述第一驱动机构的输出轴驱动所述主动齿轮进行转动，所述从动齿轮能够带动所述传动轴(12)进行转动，所述传动轴(12)与所述卷簧内圈(10)相连，所述卷簧内圈(10)与所述卷簧(11)安装在一起，通过所述传动轴(12)的转动带动所述卷簧内圈(10)进行转动，从而使卷簧(11)储能；所述离合器与所述从动齿轮相连，所述离合器能够驱动所述从动齿轮进行移动，从而使所述主动齿轮与所述从动齿轮进行啮合或分离；所述卷簧内圈(10)设有滑轮，所述绳子(5)一端与所述滑轮相连，所述绳子(5)另一端与所述外骨骼框架脚蹬(1)相连；当所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合在一起时，所述主动齿轮带动所述从动齿轮进行转动，从而使卷簧(11)储能；当所述主动齿轮与所述从动齿轮分离时，所述卷簧(11)释放能量，从而使所述绳子(5)拉动所述外骨骼框架脚蹬(1)；所述动力机构还包括使所述第一驱动机构的输出轴只能进行单向转动的限制机构。

2.根据权利要求1所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述限制机构为单向滚针轴承，所述单向滚针轴承与所述第一驱动机构的输出轴配合，保证在所述第一驱动机构停止工作时，所述第一驱动机构的输出轴不会反向转动。

3.根据权利要求1所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述第一驱动机构为减速电机(4)，所述绳子(5)为钢丝绳，所述齿轮组(7)为锥齿轮组，所述主动齿轮为主动锥齿轮，所述从动齿轮为从动锥齿轮；该动力机构还包括卷簧外圈(8)，所述卷簧内圈(10)与所述卷簧外圈(8)相连，所述圈簧(11)位于所述卷簧外圈(8)内部。

4.根据权利要求3所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述减速电机(4)的输出轴与主动锥齿轮通过销连接，从动锥齿轮内孔为方孔，从动锥齿轮的方孔与传动轴(12)轴肩左侧的方轴配合，从动锥齿轮可沿传动轴(12)有一定的轴向位移；传动轴(12)轴肩右侧作为定位，通过一带法兰滚珠轴承与外骨骼框架(2)配合。

5.根据权利要求1所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述外骨骼框架脚蹬(1)与所述外骨骼框架(2)通过铰链连接，铰链位置的回转中心点与踝关节重合。

6.根据权利要求1所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：该踝关节助力外骨骼还包括绑带(3)，所述绑带(3)安装在所述外骨骼框架(2)上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述离合器包括第二驱动机构、连杆(14)、曲柄(15)，所述第二驱动机构能够带动所述曲柄(15)进行转动，所述曲柄(15)与所述连杆(14)为活动连接，所述连杆(14)与所述从动齿轮为活动连接，通过所述第二驱动机构带动所述曲柄(15)和所述连杆(14)活动，从而使从动齿轮进行轴向位移。

8.根据权利要求7所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述曲柄(15)与所述连杆(14)之间的活动连接位置处设有限位挡块，在曲柄(15)与连杆(14)成水平直线时，在轴向方向产生死点。

9.根据权利要求7所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述第二驱动机构是舵机(6)。

10.根据权利要求7所述的踝关节助力外骨骼，其特征在于：所述曲柄(15)与连杆(14)通过铰链连接，所述连杆(14)与所述从动齿轮通过球铰链连接；该踝关节助力外骨骼还包括电池，电池分别与第一驱动机构和第二驱动机构相连，通过电池给第一驱动机构和第二驱动机构提供电能。