[发明专利]一种含柔性关节的下肢康复外骨骼机构

权利要求书

1.一种含柔性关节的下肢康复外骨骼机构，其特征在于，该下肢康复外骨骼机构包括：髋关节支撑组件、左腿外骨骼系统和右腿外骨骼系统；所述左腿外骨骼系统和右腿外骨骼系统中的任一包括：引入柔性关节的髋关节驱动装置、髋关节被动转动组件、大腿伸缩组件、引入柔性关节的膝关节驱动装置以及小腿伸缩组件；柔性关节包括第一柔性关节和第二柔性关节。

所述髋关节支撑组件、髋关节被动转动组件和引入柔性关节的髋关节驱动装置相互配合，用以对人体的髋部进行支撑并辅助人体直立，大腿伸缩组件通过引入柔性关节的髋关节驱动装置连接于髋关节被动转动组件以支撑大腿运动，小腿伸缩组件通过引入柔性关节的膝关节驱动装置连接于大腿伸缩组件以辅助人体小腿运动。

所述髋关节支撑组件包括：髋关节被动滑动副、髋关节绑缚件、腰部连接件以及背板固定件；髋关节被动滑动副采用导轨和滑块结构连接于腰部连接件，髋关节绑缚件可将髋关节支撑组件绑缚于人体的腰部，腰部连接件可用于连接及支撑腰部；

所述髋关节被动转动组件包括：髋关节被动转动副以及设置在髋关节被动转动副上的髋关节支撑件；髋关节被动转动副安装在髋关节被动滑动副远离腰部的一端，髋关节支撑件开设有第一轴承支撑孔，髋关节支撑件下端和大腿伸缩组件上端通过所述引入柔性关节的髋关节驱动装置连接；

所述大腿伸缩组件包括：大腿支撑杆、大腿带孔空心杆、大腿伸缩节连接件、大腿卡紧头、大腿关节连接件、膝关节大腿连接件以及大腿绑缚件，大腿关节连接件开设有第一转轴安装孔，膝关节大腿连接件开设有第三轴承支撑孔，大腿关节连接件通过所述引入柔性关节的髋关节驱动装置连接于髋关节被动转动组件；

所述小腿伸缩组件包括：小腿支撑杆、小腿带孔空心杆、小腿伸缩节连接件、小腿卡紧头、小腿关节连接件以及小腿绑缚件，小腿关节连接件开设有第二转轴安装孔，小腿关节连接件通过引入柔性关节的膝关节驱动装置连接于大腿伸缩组件。

所述引入柔性关节的髋关节驱动装置包括：第一滚动轴承、髋部传动轴、髋部套筒、第二滚动轴承、髋部电机关节连接框、髋部轴端挡板、髋部电机固定框、第一柔性关节、髋部扭矩传感器以及髋部盘式电机；引入柔性关节的膝关节驱动装置包括：第三滚动轴承、膝部传动轴、膝部套筒、第四滚动轴承、膝部电机关节连接框、膝部轴端挡板、膝部电机固定框、第二柔性关节、膝部扭矩传感器以及膝部盘式电机；引入柔性关节的髋关节驱动装置和膝关节驱动装置分别通过髋部电机关节连接框和膝部电机关节连接框连接于髋关节支撑件和膝关节大腿连接件；

所述第一柔性关节包括：髋部主动轮、髋部从动轮、髋部扭簧、髋部第一螺钉以及髋部第二螺钉；髋部主动轮开设有髋部凹槽以及髋部圆弧通孔，髋部从动轮开设有髋部从动轮安装孔、髋部紧定孔以及髋部第一螺纹孔，髋部主动轮一侧与传感器固定连接，髋部扭簧卡设在髋部凹槽内，髋部第一螺钉通过髋部圆弧通孔和髋部扭簧固定于髋部第一螺纹孔；所述第二柔性关节包括：膝部主动轮、膝部从动轮、膝部扭簧、膝部第一螺钉以及膝部第二螺钉；膝部主动轮开设有膝部凹槽以及膝部圆弧通孔，膝部从动轮开设有膝部从动轮安装孔、膝部紧定孔以及膝部第一螺纹孔，膝部主动轮一侧与传感器固定连接，膝部扭簧卡设在膝部凹槽内，膝部第一螺钉通过膝部圆弧通孔和膝部扭簧固定于膝部第一螺纹孔；

所述髋部传动轴和膝部传动轴远离关节的一侧分别开设有髋部第二螺纹孔以及膝部第二螺纹孔，第一滚动轴承安装于第一轴承支撑孔，髋部传动轴与大腿关节连接件通过键和键槽配合的方式以实现动力的传递，髋部套筒连接于髋部传动轴以实现轴上零件的轴向定位，髋部电机关节连接框靠近髋部盘式电机一侧开设有第二轴承支撑孔，第二滚动轴承安装于第二轴承支撑孔，髋部轴端挡板与髋部电机关节连接框固定以实现第二滚动轴承的轴向定位，髋部第二螺钉通过髋部紧定孔固定于髋部第二螺纹孔中，以实现髋部从动轮与髋部传动轴的连接和对心；第三滚动轴承安装于第三轴承支撑孔，膝部传动轴与小腿关节连接件通过键和键槽配合的方式以实现动力的传递，膝部套筒连接于膝部传动轴以实现轴上零件的轴向定位，膝部电机关节连接框靠近膝部盘式电机一侧开设有第四轴承支撑孔，第四滚动轴承安装于第四轴承支撑孔，膝部轴端挡板与膝部电机关节连接框固定以实现第四滚动轴承的轴向定位，膝部第二螺钉通过膝部紧定孔固定于膝部传动轴的膝部第二螺纹孔中以实现膝部从动轮与膝部传动轴的连接和对心；

所述髋部盘式电机通过髋部电机固定框连接于髋部电机关节连接框，髋部盘式电机通过髋部扭矩传感器与主动轮连接，以驱动第一柔性关节进行旋转运动；膝部盘式电机通过膝部电机固定框连接于膝部电机关节连接框，膝部盘式电机通过膝部扭矩传感器与第二柔性关节连接，以驱动第二柔性关节进行旋转运动；

所述髋部传动轴依次穿设于第一滚动轴承、大腿关节连接件、髋部套筒、第二滚动轴承、髋部电机关节连接框、髋部轴端挡板、第一柔性关节以及髋部电机固定框内；膝部传动轴依次穿设于第三滚动轴承、小腿关节连接件、膝部套筒、第四滚动轴承、膝部电机关节连接框、膝部轴端挡板、第二柔性关节以及膝部电机固定框内。