[发明专利]外骨骼

说明书

本发明公开了一种外骨骼，包括底盘支架、立板、腹部固定机构、腿部固定机构和踏步机构；立板直立的安装在底盘支架上，腹部固定机构和腿部固定机构均安装在立板上，腿部固定机构包括圈梁、牵引机构、第一腿部固定圈和拉筋，牵引机构包括基座和位于基座上的主动轮，第一腿部固定圈的周圈设置至少两个牵拉点组，每个牵拉点组包括两个上下排列的牵拉点位，拉筋的一端连接牵拉点位，另一端缠绕在主动轮上；本发明的外骨骼使用拉筋牵引第一腿部固定圈，拉筋本身具有弹性，通过拉筋对第一腿部固定圈发力具有非强制性，用户的腿部依然可以自行发力来对抗拉筋的弹力，使得用户的下肢运动具有一定的自由性，降低用户的束缚感。

技术领域

本发明涉及人体训练设备领域，尤其涉及一种用于下肢辅助锻炼或者用作VR游戏辅助器材的外骨骼。

背景技术

人体的下肢主要包括大腿和小腿，在人体进行踏步动作时，大腿和小腿不但会产生前后和上下位置的变化，而且大腿和小腿的姿态也会发生变化，大腿和小腿都会产生一定角度的倾斜。现有技术的外骨骼主要通过固定机构与人体下肢连接，然后通过机械结构模拟人体下肢动作，促进人体下肢被动的运动；由于大腿和小腿的动作复杂，现有技术外骨骼很难精确的模拟每个人大腿和小腿的动作幅度，用户在使用时每次踏步的幅度都是固定的，容易产生束缚感。其次就是，用户在使用外骨骼进行康复训练或者强度训练时，并不总是希望外骨骼一直主导动作，用户还需要间歇性的依靠自身力量运动下肢，现有技术的外骨骼则不具备根据识别用户这类意愿的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术的下肢类外骨骼难以精确模拟用户的腿部动作并且外骨骼一直主导动作，容易让用户产生束缚感。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种外骨骼，包括底盘支架、立板、腹部固定机构、腿部固定机构和踏步机构；

所述立板直立的安装在底盘支架上，腹部固定机构和腿部固定机构均安装在立板上，腹部固定机构用于固定用户的腹部，踏步机构安装在底盘支架上，踏步机构用于承载用户的双脚；

所述腿部固定机构包括圈梁、牵引机构、第一腿部固定圈和拉筋，所述牵引机构的数量为多个并且安装在圈梁上，所述牵引机构包括基座和位于基座上的主动轮，所述第一腿部固定圈的数量为两个，每个第一腿部固定圈的周圈设置至少两个牵拉点组，每个牵拉点组包括两个上下排列的牵拉点位，拉筋的一端连接牵拉点位，另一端缠绕在主动轮上；当主动轮旋转时，主动轮能够缠绕并牵动拉筋，使得第一腿部固定圈的位置发生改变，进而促进人体下肢运动；由于每一个牵拉点组处均有上下排列的两个牵拉点位，当上下拉筋的牵拉程度不同时，第一腿部固定圈还能发生姿态旋转，与人体腿部运动更加匹配；另一方面，拉筋本身具有弹性，通过拉筋对第一腿部固定圈发力具有非强制性，用户的腿部依然可以自行发力来对抗拉筋的弹力，使得用户的下肢运动具有一定的自由性，降低用户的束缚感。

进一步的，所述牵引机构还包括第一电机和第一齿轮，第一电机安装在基座上，第一电机的输出轴连接第一齿轮；所述圈梁上设置有内齿，第一齿轮与圈梁上的内齿啮合，第一电机和第一齿轮使得牵引机构在圈梁上的位置能够自由调整位置，以便适用不同体型的用户。

进一步的，所述腿部固定机构还包括第二电机和第二齿轮，第二电机安装在圈梁上，第二电机的输出轴连接第二齿轮；所述立板上设置有两个竖直方向的第一滑槽，所述圈梁的两端插入两个第一滑槽内，所述立板上设置有竖直方向的直齿，所述第二齿轮与直齿啮合；当第二电机驱动第二齿轮旋转时，整个腿部固定机构能够在竖直方向移动。

进一步的，所述腿部固定机构的数量为两个，两个腿部固定机构呈上下布置；两个腿部固定机构中的第一腿部固定圈分别用于固定用户的大腿和小腿。

进一步的，所述腹部固定机构包括背板、腹部固定圈和第二腿部固定圈，背板安装在立板上，腹部固定圈和第二腿部固定圈均安装在背板上，腹部固定圈用于固定用户的腹部，第二腿部固定圈用户固定用户的大腿根部。