[发明专利]用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构

说明书

本发明公开了用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，包括若干个围绕身体部位的中空环，每个中空环设有刚性连接件，若干个中空环通过刚性连接件连接；每个关节至少由一套绳索控制，由顶部中空环连接至待控关节的中空环，控制关节处的中空环活动；设于相邻的中空环之间的弹性件，能够使移动的中空环复位。本发明多套绳索控制不同部位的中空环时，使用者对肢体各部位(腰腿、膝部、脚踝)可以以相同的模式施力，可以用统一的方式驱动和控制，骨架传动结构包裹肢体，施力均匀，易于控制，同时可以将动力驱动部分集中在绳索的腰部一端，靠近人体重心，外骨骼体感重量更小，并且相邻中空环之前的弹性件有利于中空环转动后的复位，使用更轻松安全。

技术领域

本发明涉及用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，属于辅助行走装置技术领域。

背景技术

现有的人体外骨骼大多采用刚性结构，在人体肢体外侧提供支撑并以此连接固定人体躯干和四肢，为肢体提供支撑和扭矩，来实现额外的强度或力量输出。这样的外骨骼难以避免的沉重并且外形奇特，难以在日常生活中为人们提供帮助。

而柔性外骨骼方面的研究可以产生自重较轻的方案，但是它助力方式局限在绳索能够牵引的方向上，如果需要多个部位的力，就需要多个方案来安置绳索使它恰好在绳索的拉力方向上。而且能提供的力量较小而且全部重量需要由使用者承担。所以多局限在医疗康复领域，适用于肌肉力量较强但是由于各种病患失去平衡或者正常行动能力的患者。

因此，迫切需要对现有外骨骼进行改进，解决目前刚性结构色和柔性结构存在的沉重和结构复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有刚性外骨骼和柔性外骨骼的缺陷，提供一种体感重量小、易于施力控制活动灵活性的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于：包括若干个围绕身体部位的中空环；

刚性连接件，每个中空环设有刚性连接件，若干个中空环通过刚性连接件连接；

每个关节至少由一套绳索控制，由顶部中空环连接至待控关节的中空环，控制关节处的中空环活动；

弹性件，设于相邻的中空环之间，能够使移动的中空环复位。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于每个中空环设有两个相对的刚性连接件，同一侧的刚性连接件串联形成链条。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述的中空环至少由两个环段可拆卸地连接而成，其中至少一个环段为刚性或半刚性环段。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述的刚性连接件设有连接所述中空环的槽孔。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述的刚性连接件一端设有连接公端，另一端设有连接母端，相邻两个刚性连接件之间枢接连接。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述刚性连接件的连接母端设有转动限位槽，所述刚性连接件的连接公端设有装配后能够在所述转动限位槽内滑动的凸筋。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述的弹性件以中空环两侧刚性连接件中心点的连线为轴，对称设置，前后力矩相等。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于每套绳索为前后对称两组，每组绳索至少为一根。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述的中空环由两个半圆环段可拆卸地连接而成，每个半环沿弧线设有至少一组弹性件连接环。

如上所述的用于可穿戴外骨骼的骨架及其传动结构，其特征在于所述的中空环周向设有穿绳孔。