[发明专利]气动肌肉驱动下肢康复外骨骼及其康复工作控制方法

权利要求书

1.气动肌肉驱动下肢康复外骨骼，其特征在于，包括开口向前且整体呈U型结构的臀部组件，所述臀部组件用于与人体的臀部位置相适应，所述臀部组件的内侧面设有腰部组件，所述腰部组件用于缠绕在人体的腰部位置，所述臀部组件U型结构的开口两端对称设有腿部组件，所述臀部组件与对应位置的腿部组件转动连接，以与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应，所述腿部组件包括转动连接的大腿杆和小腿杆，以与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应，所述腿部组件还包括腿部绑缚机构，所述腿部绑缚机构分别与所述大腿杆和所述小腿杆连接，以将该外骨骼穿戴在人体腿部，所述小腿杆远离其连接所述大腿杆的一端还转动连接有脚部组件，所述脚部组件用于与人体的脚部进行连接并与人体脚部的趾曲和背伸运动相适应；

在所述大腿杆的前侧设有第一气动肌肉，所述第一气动肌肉的两端分别连接在对应位置的臀部组件和大腿绑缚机构上，所述第一气动肌肉在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，且所述第一气动肌肉在放气变长时还能通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向后转动到初始状态时的位置；

在所述大腿杆的后侧设有第二气动肌肉，所述第二气动肌肉的两端分别连接在对应位置的臀部组件和大腿绑缚机构上，且所述第二气动肌肉在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向后转动，以与人体髋关节的后伸运动相适应，且所述第二气动肌肉在放气变长时还能通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向前转动到初始状态时的位置；

在所述小腿杆的后侧设有第三气动肌肉，所述第三气动肌肉的两端分别连接在对应位置的大腿杆和小腿绑缚机构上，且所述第三气动肌肉在充气缩短时能够通过小腿绑缚机构带动所述小腿杆绕所述大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，且所述第三气动肌肉在放气变长时还能通过小腿绑缚机构带动所述小腿杆绕所述大腿杆向前转动到初始状态时的位置；

所述腿部绑缚机构包括绑缚外壳，所述绑缚外壳包括连接部和弧形安装部，所述连接部用于固定连接在所述大腿杆和所述小腿杆上，所述弧形安装部上滑动连接有滑块，所述滑块竖向方向的上下端面均开设有第一导轨，所述弧形安装部上与所述第一导轨对应的位置开设有第一滑槽，所述第一滑槽内固定连接有钢珠保持架，所述钢珠保持架上沿其长度方向转动连接有多个钢珠，所述钢珠凸出对应位置的所述钢珠保持架并滑动连接在所述滑块的第一导轨处，以使得所述滑块能够沿所述弧形安装部滑动；

在所述弧形安装部相对于所述滑块滑动方向的两端还对称设有限位挡块，所述限位挡块上固定连接有朝向所述弧形安装部的内侧且与所述弧形安装部的弧度相适应的弹簧导套，所述弹簧导套沿其长度开设有贯穿所述弹簧导套的第二导轨，在所述滑块滑动方向的两端对称布置有弹簧滑杆，所述弹簧滑杆靠近所述滑块的一端设有安装凸起，所述安装凸起与对应位置的所述滑块固定连接，且所述弹簧滑杆靠近所述弹簧导套的一端滑动伸入到所述第二导轨内，以使得所述滑块沿所述弧形安装部滑动时，所述弹簧滑杆能够同步沿所述第二导轨滑动，在所述弹簧滑杆上还设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述安装凸起和所述限位挡块相抵，且所述复位弹簧在所述滑块沿所述安装部滑动时能够被压缩或拉伸。

2.根据权利要求1所述的气动肌肉驱动下肢康复外骨骼，其特征在于，所述第一气动肌肉的一端通过第一弹簧与所述臀部组件或所述大腿绑缚机构连接，所述第一弹簧的另一端与所述大腿绑缚机构或所述臀部组件连接，且所述第一弹簧在初始状态时处于自由伸长状态；

所述第二气动肌肉的一端通过第二弹簧与所述臀部组件或所述大腿绑缚机构连接，所述第二弹簧的另一端与所述大腿绑缚机构或所述臀部组件连接，且所述第二弹簧在初始状态时处于自由伸长状态；

在小腿杆的前端还设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别连接在所述大腿杆和所述小腿绑缚机构上，且所述第三弹簧在初始状态时处于自由伸长状态。