[发明专利]一种下肢外骨骼助力机构

摘要

本发明公开了一种下肢外骨骼助力机构，其包括有腰部承载单元、大腿单元、小腿单元和脚单元。腰部承载单元与大腿单元的固定通过AA连接件和CE连接件的连接，大腿单元与小腿单元的固定通过CB连接件和小腿调节杆的连接，小腿单元与脚单元的固定通过小腿摆杆和踝关节轴的连接。该下肢外骨骼助力机构为单腿七自由度的连杆仿生机构，采用三个液压机构驱动。在人体步行过程中，大腿连杆在液压机构推动下配合髋关节柔性联轴器完成矢状面内的屈伸运动，小腿连杆在液压机构的推动下配合膝关节柔性联轴器完成矢状面内的屈伸运动，而脚单元在液压机构的推动下绕着DC转轴完成矢状面内的屈伸运动。 1

主权项

1.一种下肢外骨骼助力机构，其特征在于：其包括有腰部承载单元(1)、大腿单元(3)、小腿单元(4)和脚单元(7)；

腰部承载单元(1)包括有A柔性束缚带(1A)、B柔性束缚带(1B)、铝型材承载架(1C)、背部连接件(1D)、AA连接件(1E)、AB连接件(1F)、AA调节板(1G)、AB调节板(1H)、AA压板(1I)和AB压板(1J)；

A柔性束缚带(1A)的一端通过螺钉固定在AA调节板(1G)的AA通孔(1G3)处；

B柔性束缚带(1B)的一端通过螺钉固定在AB调节板(1H)的AB通孔(1H3)处；

铝型材承载架(1C)用于放置承重物品；

背部连接件(1D)的滑动盲孔槽(1D1)内设有AA螺纹孔(1D2)和AB螺纹孔(1D3)，AA螺纹孔(1D2)用于放置A螺钉(1‑1)；AB螺纹孔(1D3)用于放置B螺钉(1‑2)；背部连接件(1D)的滑动盲孔槽(1D1)的上下分别设有AA凸台(1D4)和AB凸台(1D5)；AA压板(1I)放置在AA凸台(1D4)上，且AA压板(1I)上的多个AA凸块(1I1)置于多个AA凹槽(1D41)内，并通过螺钉固定AA凸块(1I1)；AB压板(1J)放置在AB凸台(1D5)上，且AB压板(1J)上的多个AB凸块(1J1)置于多个AB凹槽(1D51)内，并通过螺钉固定AB凸块(1J1)；

AA调节板(1G)与AB调节板(1H)的结构相同；

AA调节板(1G)的外端设有AA沉头通孔(1G1)，AA沉头通孔(1G1)用于C螺钉(1‑3)穿过；AA调节板(1G)的里端设有AA限位槽(1G2)，A螺钉(1‑1)在该AA限位槽(1G2)内滑动，通过滑动A螺钉(1‑1)在AA限位槽(1G2)中的位置，能够实现调节AA调节板(1G)在背部连接件(1D)上的安装位置；AA调节板(1G)上设有用于固定A柔性束缚带(1A)一端的AA通孔(1G3)，通过在AA通孔(1G3)中安装螺钉并螺纹连接螺母，实现A柔性束缚带(1A)的一端与AA调节板(1G)的固定；

AB调节板(1H)的外端设有AB沉头通孔(1H1)，AB沉头通孔(1H1)用于D螺钉(1‑4)穿过；AB调节板(1H)的里端设有AB限位槽(1H2)，B螺钉(1‑2)在该AB限位槽(1H2)内滑动，通过滑动B螺钉(1‑2)在AB限位槽(1H2)中的位置，能够实现调节AB调节板(1H)在背部连接件(1D)上的安装位置；AB调节板(1H)上设有用于固定B柔性束缚带(1B)一端的AB通孔(1H3)，通过在AB通孔(1H3)中安装螺钉并螺纹连接螺母，实现B柔性束缚带(1B)的一端与AB调节板(1H)的固定；

AA压板(1I)与AB压板(1J)的结构相同；

AA压板(1I)上设有多个AA凸块(1I1)，每个所述AA凸块(1I1)上设有通孔，AA凸块(1I1)置于背部连接件(1D)的AA凸台(1D4)的AA凹槽(1D41)内，AA压板(1I)置于背部连接件(1D)的AA凸台(1D4)上；

AB压板(1J)上设有多个AB凸块(1J1)，每个所述AB凸块(1J1)上设有通孔，AB凸块(1J1)置于背部连接件(1D)的AB凸台(1D5)的AB凹槽(1D51)内，AB压板(1J)置于背部连接件(1D)的AB凸台(1D5)上；

大腿单元(3)包括有大腿连杆(3C)、大腿调节杆(3K)、髋关节联轴器(3A)、膝关节联轴器(3B)、髋关节液压机构(3‑1)、膝关节液压机构(3‑2)、连接件(3D、3E、3H)和转轴(3‑3、3‑4、3‑5、3‑6、3J)；

髋关节联轴器(3A)包括有CA簧片组(3A‑1)、CA壳体(3A1)、CB壳体(3A2)、CC壳体(3F)、CD壳体(3G)、CA内环端盖(3A3)、CA外环端盖(3A5)、CA外环(3A7)、CA内环(3A9)、CB簧片组(3A‑2)、CB内环端盖(3A4)、CB外环端盖(3A6)、CB外环(3A8)和CB内环(3A10)；

CA内环(3A9)与CB内环(3A10)结构相同；CA内环(3A9)的环体外环上设有带有销孔的四个锥形外凸起，CB内环(3A10)的环体外环上设有带有销孔的四个锥形外凸起，通过在CA内环(3A9)与(3A10)的锥形外凸起上设置销钉与销孔的配合实现CA内环(3A9)与CB内环(3A10)的固定安装；

CA外环(3A7)与CB外环(3A8)的结构相同；CA外环(3A7)的环体内环上设有带有螺纹孔的四个锥形内凸起；CB外环(3A8)的环体内环上设有带有螺纹孔的四个锥形内凸起；通过在CA外环(3A7)与CB外环(3A8)的锥形内凸起上设置螺钉与螺纹孔的配合CA外环(3A7)与CB外环(3A8)的固定安装；

CA外环(3A7)的环体外环上设有CA限位凸块(3A7E)和CB限位凹槽(3A7F)，CA限位凸块(3A7E)插接在CA限位凹槽(3A5A)中；CB外环(3A8)的环体外环上设有CB限位凸块(3A8E)；CB限位凸块(3A8E)插接在CB限位凹槽(3A7F)中；

CA外环端盖(3A5)与CB外环端盖(3A6)的结构相同；CA外环端盖(3A5)的环体外环上设有CA限位凹槽(3A5A)；CA限位凹槽(3A5A)内安装有CA限位凸块(3A7E)，CB限位凹槽(3A7F)内安装有CB限位凸块(3A8E)；

CA壳体(3A1)与CB壳体(3A2)的结构相同；

CA壳体(3A1)的一端为CA弧形连接板(3A1A)；CA壳体(3A1)的另一端为CA圆形连接板(3A1B)，CA圆形连接板(3A1B)上设有CS通孔(3A1B1)，通过放置C螺钉(3A‑5)在CS通孔(3A1B1)中实现CA圆形连接板(3A1B)与CA外环端盖(3A5)的固定安装；CB壳体(3A2)的一端为CB弧形连接板(3A2A)；CB壳体(3A2)的另一端为CB圆形连接板(3A2B)，CB圆形连接板(3A2B)上设有CU通孔(3A2B1)，通过放置B螺钉(3A‑4)在CU通孔(3A2B1)中实现CB圆形连接板(3A2B)与CB外环端盖(3A6)的固定安装；CA弧形连接板(3A1A)与CB弧形连接板(3A2A)之间放置有大腿调节杆(3K)的CA连接块(3K1)，通过CA螺钉(3A‑1)与螺母配合实现CA壳体(3A1)、CB壳体(3A2)与大腿调节杆(3K)的固定安装；

CC壳体(3F)与CD壳体(3G)结构相同；

CC壳体(3F)的一端是CC安装面板(3F1)，CC安装面板(3F1)与CE转轴(3J)的CF安装面板(3J1)的一面通过螺钉与螺母配合固定安装；CC壳体(3F)的另一端是CC圆端轴接体(3F2)，CC圆端轴接体(3F2)的中部是CL通孔(3F21)，CL通孔(3F21)处安装有CA内环端盖(3A3)；

CD壳体(3G)的一端是CD安装面板(3G1)，CD安装面板(3G1)与CE转轴(3J)的CF安装面板(3J1)通过螺钉与螺母配合固定安装；CD壳体(3G)的另一端是CD圆端轴接体(3G2)，CD圆端轴接体(3G2)的中部是CM通孔(3G21)，CM通孔(3G21)处安装有CB内环端盖(3A4)；

膝关节柔性联轴器(3B)的膝关节转轴(3B‑1)与CA连接件(3D)和CB连接件(3E)连接；

大