[发明专利]用于检测人体下肢髋关节运动信息的穿戴型外骨骼机构

摘要

本发明涉及一种用于检测人体下肢髋关节运动信息的穿戴型外骨骼机构，主要由髋弯板、大腿板、髋收展转动关节、髋屈伸转动关节、大腿穿戴具和髋旋转转动关节组成。在人体直立行走过程中，下肢带动外骨骼机构作随动运动，并通过安置于髋收展转动关节、髋屈伸转动关节和髋旋转转动关节处的髋收展光电编码器、髋屈伸光电编码器和髋旋转光电编码器检测人体下肢髋关节的运动信息。人体下肢紧致穿戴外骨骼机构后，外骨骼机构与下肢构成运动恰定的封闭运动链，可直接获得更为准确的人体髋关节运动信息。

主权项

一种用于检测下肢髋关节运动信息的穿戴型外骨骼机构，由髋弯板(1)、大腿板(2)、髋收展转动关节(3)、髋屈伸转动关节(4)、大腿穿戴具(5)和髋旋转转动关节(6)组成；其特征在于：髋弯板(1)的一端开有第一通孔(7)和第二通孔(8)，另一端开有第三通孔(9)和第四通孔(10)；大腿板(2)的一端开有髋屈伸通孔(11)，另一端开有螺栓组第一通孔(12)和螺栓组第二通孔(13)；髋收展转动关节(3)，由一端开有第一通孔(7)和第二通孔(8)的髋弯板(1)，一端开有髋收展转轴第一通孔(14)及另一端开有螺栓组第三通孔(15)、螺栓组第四通孔(16)的第一侧板(17)，一端开有髋收展转轴第二通孔(18)及另一端开有螺栓组第五通孔(19)、螺栓组第六通孔(20)的第二侧板(21)，第一螺栓组(22)和第二螺栓组(23)以及髋收展阶梯轴(24)组成；各组成部分的连接关系是：第一侧板(17)与髋收展阶梯轴(24)的轴段通过髋收展转轴第一通孔(14)过盈联接，第二侧板(21)与髋收展阶梯轴(24)的轴段通过髋收展转轴第二通孔(18)过盈联接；第一侧板(17)、第二侧板(21)及髋弯板(1)通过螺栓组第三通孔(15)、螺栓组第四通孔(16)、螺栓组第五通孔(19)、螺栓组第六通孔(20)、第一通孔(7)和第二通孔(8)由第一螺栓组(22)及第二螺栓组(23)联接；髋屈伸转动关节(4)，由一端开有第三通孔(9)和第四通孔(10)的髋弯板(1)，一端开有髋屈伸通孔(11)的大腿板(2)，一端开有髋屈伸转轴第一通孔(25)及另一端开有螺栓组第七通孔(26)、螺栓组第八通孔(27)的第三侧板(28)，一端开有髋屈伸转轴第二通孔(29)及另一端开有螺栓组第九通孔(30)、螺栓组第十通孔(31)的第四侧板(32)，第三螺栓组(33)和第四螺栓组(34)以及髋屈伸阶梯轴(35)组成；各组成部分的连接关系是：第三侧板(28)与髋屈伸阶梯轴(35)的轴段通过髋屈伸转轴第一通孔(25)过盈联接，第四侧板(32)与髋屈伸阶梯轴(35)的轴段通过髋屈伸转轴第二通孔(29)过盈联接；第三侧板(28)、第四侧板(32)及髋弯板(1)通过螺栓组第七通孔(26)、螺栓组第八通孔(27)、螺栓组第九通孔(30)、螺栓组第十通孔(31)、第三通孔(9)和第四通孔(10)由第三螺栓组(33)及第四螺栓组(34)联接；大腿穿戴具(5)，由开有螺栓组第十一通孔(36)、螺栓组第十二通孔(37)、螺栓组第十三通孔(38)与螺栓组第十四通孔(39)的大腿连接件(40)，开有 螺栓组第十五通孔(41)与螺栓组第十六通孔(42)、第一长孔(43)、第二长孔(44)、螺纹孔(45)的大腿穿戴板(46)，以及第五螺栓组(47)和第六螺栓组(48)组成；各组成部分的连接关系是：大腿连接件(40)和大腿穿戴板(46)通过螺栓组第十三通孔(38)、螺栓组第十四通孔(39)、螺栓组第十五通孔(41)、螺栓组第十六通孔(42)，由第五螺栓组(47)和第六螺栓组(48)联为一体；髋旋转转动关节(6)，由大腿穿戴板(46)，旋转轴(49)，小轴承(50)，小齿轮(51)，大垫片(52)，大螺母(53)，内壁开有大环槽(54)的大齿轮(55)，内圈内壁开有第一小环槽(56)和第二小环槽(57)的大轴承(58)，环形大气囊(59)，第一环形小气囊(60)和第二环形小气囊(61)组成；各组成部分的连接关系是：将旋转轴(49)装入大腿穿戴板(46)的螺纹孔(45)中，再把大垫片(52)和大螺母(53)依次装入旋转轴(49)上，然后把与小齿轮(51)紧配合的小轴承(50)与旋转轴(49)的相应轴段过盈配合，接着通过对嵌于大轴承(58)内圈内壁第一小环槽(56)的第一环形小气囊(60)和第二小环槽(57)的第二环形小气囊(61)充气使大轴承(58)内圈与大腿紧配合，并且用通过大腿穿戴板(46)的第一长孔(43)和第二长孔(44)的大腿绑缚带(62)与大轴承(58)外圈紧绑缚，最后将对嵌于大齿轮(55)内壁大环槽(54)的环形大气囊(59)充气与大腿紧配合的大齿轮(55)与小齿轮(51)啮合；各部分之间的连接关系是：先将髋旋转转动关节(6)装入大腿上，通过大腿穿戴板(46)的第一长孔(43)和第二长孔(44)的大腿绑缚带(62)与大轴承(58)紧绑缚，然后将与大腿紧配合的大齿轮(55)与小齿轮(51)啮合；再把大腿穿戴具(5)和大腿板(2)通过螺栓组第一通孔(12)、螺栓组第二通孔(13)、螺栓组第十一通孔(36)和螺栓组第十二通孔(37)，由第七螺栓组(63)、第八螺栓组(64)连接。