[实用新型]一种有四只外骨骼下肢的人体外骨骼助行装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人体助行外骨骼，尤其是一种有四只外骨骼下肢的人体外骨骼助行装置。

背景技术

现有外骨骼装置作为人类助行的装置，越来越被各领域重视，特别是军事、户外运动和医疗康复领域。现有外骨骼装置都只有穿戴、绑缚或非穿戴或绑缚的两只外骨骼下肢，普遍分为液压驱动型和旋转电机驱动型。如：中国发明专利ZL200410053695.6号公开了一种可穿戴式的下肢步行外骨骼，该可穿戴式的下肢步行外骨骼是由腰部支撑、髋部四杆机构、膝盖四杆机构、脚踝四杆机构和足底支撑依次串连构成。针对截肢病人或者肌肉萎缩病人，该发明可以利用事先编好的步行程序用作辅助行走工具。对于一般旅游者或者体弱者，可以先穿着该发明行走，由位移传感器定时采集穿戴者步行时的运动位姿信号，并通过计算机记录穿戴者的步态，然后逐步复现穿戴者的步态，模仿穿戴者的行走步态，实现辅助或者增强穿戴者步行运动能力的作用。使用该发明可在一定程度上减轻步行者疲劳，提高人体运动极限，并增强人体携带重物运动的能力。该发明既可作为下肢截肢病人或者肌肉萎缩病人的助行器，也可作为徒步旅行的代步工具或野外科考装备。又如中国发明专利申请200680006514.1号公开的一种下部肢体外骨骼，该包括两个可经配置以耦合至所述人体下肢且经配置以在其站立阶段期间倚靠在地面上的腿部支撑件。每一腿部支撑件包括一大腿连接段、一小腿连接段及两个膝盖关节。每一膝盖关节经配置以使各自小腿连接段与各自大腿连接段之间能够弯曲及伸展。所述下部肢体外骨骼还包括可经配置以耦合至人体上半身的外骨骼躯干。所述外骨骼躯干可以可旋转方式连接至所述腿部支撑件的大腿连接段，从而使腿部支撑件与外骨骼躯干之间能够弯曲及伸展。在此例示性实施例中，在周期性膝盖运动期间，腿部支撑件的小腿连接段与各自大腿连接段之间的弯曲及伸展运动所需的能量是由人体来提供。还有一些用于研究的旋转电机驱动型外骨骼系统。

但是，现有外骨骼存在以下缺陷：1、当人体装上现有的外骨骼行走时，总是有一条腿为支撑腿，支撑腿接触地面，将身体负重的一部分传递给地面，另一条腿为非支撑腿，在行走中是悬空状态，做曲腿、摆腿动作，不能把身体重量和身体的负重传递给地面，这些重力通过人体的臀部、腰部传递到支撑腿。因此，装备了现有外骨骼的人体负重行走也要付出相当的体力；2、现有外骨骼装置虽然将一部分人体负重通过外骨骼传递到了地面，但是外骨骼装置本身也有不小的重量，这些重量加上人体的负重，对非支撑腿一侧的人体肌肉加剧了疲劳，人体外骨骼减轻人体负重行走疲劳度的目的不能完全实现。因此，现有外骨骼装置存在缺陷，需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是在现有外骨骼装置的结构上进行改进，提供易于控制且制造成本少的一种有四只外骨骼下肢的人体外骨骼助行装置。

本实用新型所述的一种有四只外骨骼下肢的人体外骨骼助行装置包括外骨骼下肢、腰带、背带、背架、髋关节部件、第一脚底板部件、第二脚底板部件、电源、控制装置、传感器和驱动装置，其特征是所述外骨骼下肢由第一左外骨骼下肢单元、第二左外骨骼下肢单元、第一右外骨骼下肢单元和第二右外骨骼下肢单元构成，所述第一左外骨骼下肢单元和第一右外骨骼下肢单元均具有大腿部件和小腿部件以及活动关节，所述第一左外骨骼下肢单元和第二左外骨骼下肢单元均位于髋关节部件一侧，所述第一右外骨骼下肢单元和第二右外骨骼下肢单元均位于髋关节部件另一侧，所述第一左外骨骼下肢单元的一端和第一右外骨骼下肢单元的一端均与髋关节部件活动连接，所述第一左外骨骼下肢单元的另一端与第一脚底板部件活动连接，所述第一右外骨骼下肢单元的另一端与第二脚底板部件活动连接，所述第二左外骨骼下肢单元的一端和第二右外骨骼下肢单元的一端均与背架活动连接。