[发明专利]主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼

权利要求书

1.一种主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，包括单腿助力单元，所述单腿助力单元包括：

用于穿戴到人体大腿上的大腿架组件；

用于穿戴到人体小腿上的小腿架组件，所述小腿架组件与所述大腿架组件对应于人体髌骨位置铰接并形成助力点；

用于提供电动主动助力的一体化膝关节，所述一体化膝关节设置于所述助力点上，用于主动驱动所述小腿架组件相对于所述大腿架组件的转动；

用于提供弹性被动助力的被动助力系统，所述被动助力系统包括有凸轮拉线被动模组以及与所述凸轮拉线被动模组动力连接、用于储存能量的被动可调模具弹簧储能模组，所述凸轮拉线被动模组设置于所述助力点上，所述被动助力系统可将人体动能储存为弹性势能并可将储存的弹性势能释放、用于实现被动驱动所述小腿架组件相对于所述大腿架组件的转动。

2.根据权利要求1所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

所述一体化膝关节包括有集成有减速器的电动机，所述电动机包括有定子以及转子，所述定子以及所述转子分别设置在所述大腿架组件以及所述小腿架组件上。

3.根据权利要求2所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

于所述定子以及所述转子上设置有用于实现所述转子转动限位的限位块。

4.根据权利要求1所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

所述凸轮拉线被动模组包括有与所述大腿架组件联动的鲍登线导向固定件、与所述小腿架组件联动的鲍登线固定端约束件，所述鲍登线导向固定件与所述鲍登线固定端约束件端部铰接，所述鲍登线导向固定件与所述鲍登线固定端约束件的铰接轴与所述助力点的铰接轴同轴设置；

于所述鲍登线导向固定件上设置有用于对鲍登线进行导向的鲍登线导向块以及导向轮，所述鲍登线导向块设置于所述鲍登线导向固定件的末端，所述导向轮设置于所述鲍登线导向固定件的中部；

所述鲍登线固定端约束件的铰接端设置有用于卡装鲍登线的卡槽，所述鲍登线固定端约束件用于固定鲍登线固定端；

所述鲍登线固定端约束件相对于所述鲍登线导向固定件的转动运动通过所述鲍登线进行传递。

5.根据权利要求4所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

于所述鲍登线固定端约束件的铰接端设置有凸轮，所述凸轮可与所述鲍登线相抵，用于在所述小腿架组件旋转过程中适时介入以增加所述鲍登线对所述鲍登线固定端约束件旋转运动的传递效率。

6.根据权利要求1所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

所述被动可调模具弹簧储能模组包括有模具弹簧固定端、相对于所述模具弹簧固定端通过模具弹簧弹性运动的模具弹簧移动端，所述模具弹簧移动端与鲍登线一端连接，用于通过所述鲍登线将所述小腿架组件的运动能量进行储存与释放。

7.根据权利要求6所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

相对于所述模具弹簧固定端固定设置有滑轨，所述滑轨的延伸方向与所述模具弹簧的伸缩方向平行，于所述模具弹簧移动端上设置有与所述滑轨滑动配合的滑块；

所述模具弹簧设置有两个，两个所述模具弹簧对称分设于所述滑轨的两侧。

8.根据权利要求6所述的主被动结合穿戴式膝关节助力外骨骼，其特征在于，

于所述模具弹簧移动端上设置有拉紧线轮以及棘轮组件，所述棘轮组件包括有与所述拉紧线轮联动的棘轮以及与所述棘轮配合的棘爪；

所述鲍登线与所述拉紧线轮连接；

所述棘轮上还设置有棘轮调节旋钮。