[发明专利]一种穿戴式休憩助行外骨骼

摘要

一种穿戴式休憩助行外骨骼主要包括腰间束座、控制箱、髋关节驱动装置、髋关节拉线、膝关节软轴、踝关节软轴、坐姿托带、大腿助力装置、小腿助力装置、坐姿支撑装置、足部穿戴装置，仅用两台电机驱动实现步行运动辅助与坐姿休憩功能。根据各关节的运动关系设计拉线传动与软轴传动，通过齿轮啮合、绕线卷簧等输出动力，带动轻量化的机械结构驱动步行周期中髋膝踝关节运动，对使用者提供行走运动助力；针对人体运动过程中的腿部撑地关键姿态，通过膝关节处的电磁卡位功能，适时锁死膝关节自由度，将上身体重通过外骨骼导力通路作用至地面为下肢减负；结合人体坐姿状态静力学原理和ZMP原理，通过切换机械结构实现坐姿休憩功能。

主权项

1.一种穿戴式休憩助行外骨骼，其特征在于：包括腰间束座(1)、控制箱(2)、髋关节驱动装置(3)、髋关节拉线(4)、膝关节软轴(5)、踝关节软轴(6)、坐姿托带(7)、大腿助力装置(8)、小腿助力装置(9)、坐姿支撑装置(10)、足部穿戴装置(11)，所述控制箱(2)固定在腰间束座(1)上，腰间束座(1)绑束固定在使用者腰部适当位置，髋关节拉线(4)、膝关节软轴(5)、踝关节软轴(6)分别把动力传输到相应关节处驱动人体运动，左右两组髋关节驱动装置(3)对称安装在腰部束座(1)两侧下方，分别通过髋关节拉线(4)传动，驱动髋关节运动，并且有阻尼的释放人体髋关节内外旋自由度，大腿助力装置(8)上端过盈固连于髋关节驱动装置(3)内，其下端与小腿助力装置(9)上端铰接，可实现相对转动，通过膝关节软轴(5)驱动膝关节运动，坐姿支撑装置(10)安置在小腿助力装置(9)后侧，下端与小腿助力装置(9)铰接，小腿助力装置(9)下端与足部穿戴装置(11)上端铰接，通过踝关节软轴(6)驱动小腿助力装置(9)与足部穿戴装置(11)相对转动，以辅助踝关节运动，三条坐姿托带(7)分别固定在相应位置形成‘又’字形，为人体坐姿时提供支撑，走姿时收回。