[实用新型]减压助力机械外骨骼装置的髋关节活动外骨骼机构

说明书

技术领域

本实用新型属于涉及一种用于背负重物的减压助力装置，具体涉及一种减压助力机械外骨骼装置的髋关节活动外骨骼机构。

背景技术

人们在背负重物时，下肢和脊柱会受到巨大压力，而且背负重物重量的极限较小。特别是在道路崎岖的地域，这些地方不能通过车辆，只能靠人来背负重物，而且行走路途较远，自然就需要一种能减轻人体压力，并且可增加背负重量的装置。另外，人们在上下楼梯或者长时间行走时，很容易出现疲劳乏力。特别是老年人，在行走和爬楼梯时问题更为突出。现有技术中已有的行走助力装置存在不足：不能方便的实现踝关节和髋关节外展/内收，甚至是小角度转动，这主要是因为助力装置缺少自由度。目前，能够实现多自由度、大范围活动的背负重物、行走和爬楼的减压助力装置在市场上尚未出现。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、可靠性强、减压效果好、背负重量大、可使肩关节和髋关节实现外展/内收运动、脊柱实现多自由度、大范围活动的减压助力机械外骨骼装置的髋关节活动外骨骼机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：减压助力机械外骨骼装置的髋关节活动外骨骼机构，包括中部连接板，中部连接板左侧和右侧分别设有一个左右对称的三维转动多杆驱动系统；

左侧的三维转动多杆驱动系统包括多杆虚拟轴回转驱动器、侧踢回转驱动器、前踢回转驱动器、第一安装座、第二安装座、连杆、驱动杆、第一从动杆、第二从动杆、第三从动杆和大腿侧护板，多杆虚拟轴回转驱动器的互转中心线沿前后方向水平设置，侧踢回转驱动器的回转中心线沿垂直方向设置，前踢回转驱动器的中心线沿左右方向水平设置，侧踢回转驱动器的前侧与中部连接板的后侧固定连接，侧踢回转驱动器后侧动力输出端与第一安装座前侧连接，多杆虚拟轴回转驱动器设在第一安装座上，大腿侧护板上部左侧与前踢回转驱动器的动力输出端连接，前踢回转驱动器设在第二安装座上；

连杆、驱动杆、第一从动杆、第二从动杆和第三从动杆均设有两根，多杆虚拟轴回转驱动器的动力输出轴的上端和下端分别与一根驱动杆的后端固定连接，一根第一从动杆的后端铰接在第一安装座的顶部，另一根第一从动杆的后端铰接在第一安装座的底部，第一从动杆与第一安装座的铰接点位于多杆虚拟轴回转驱动器的动力输出轴的前侧，驱动杆的前端与第三从动杆的后端铰接，第一从动杆后端与连杆右端固定连接，连杆的左端与第二从动杆后端铰接，第三从动杆的后部与连杆的右端铰接，上部的第三从动杆前端铰接在第二安装座顶部右侧，上部的第二从动杆前端铰接在第二安装座顶部左侧，下部的第三从动杆前端铰接在第二安装座底部右侧，下部的第二从动杆前端铰接在第二安装座底部左侧。

大腿侧护板前侧和后侧分别设有前弧形挡板和后弧形挡板，左侧三维转动多杆驱动系统的前弧形挡板和后弧形挡板之间设有可拆卸的左大腿固定带，右侧三维转动多杆驱动系统的前弧形挡板和后弧形挡板之间设有可拆卸的右大腿固定带。

多杆虚拟轴回转驱动器、侧踢回转驱动器和前踢回转驱动器为减速电机、旋转伺服气缸或旋转伺服液压缸。

采用上述技术方案，减压助力机械外骨骼装置还包括以下技术特征：包括肩关节外骨骼多杆机构、脊柱关节外骨骼双六轴平台机构和两个小腿足部支撑外骨骼机构，肩关节外骨骼多杆机构和髋关节活动外骨骼机构的构造相同，脊柱关节外骨骼双六轴平台机构的顶部和底部分别与肩关节外骨骼多杆机构底部中间和髋关节活动外骨骼机构的顶部中间固定连接，每个小腿足部支撑外骨骼机构的上端分别与髋关节活动外骨骼机构的下端左侧和右侧连接。

脊柱关节外骨骼双六轴平台机构包括上连接块、下连接块、下圆环座、中圆环座和上圆环座，上圆环座的上表面固定设在上连接块的下表面，下圆环座的下表面固定设在下连接块的上表面，上连接块前侧固定连接在肩关节外骨骼多杆机构的中部连接板的后侧表面中部，下连接块前侧固定连接在髋关节活动外骨骼机构的中部连接板的后侧表面中部，下圆环座上表面与中圆环座下表面之间设有六根下伺服缸，中圆环座上表面与上圆环座下表面之间设有六根上伺服缸，六根下伺服缸的上端分别球铰在中圆环座上，六根下伺服缸的下端分别球铰在下圆环座上，六根上伺服缸的上端分别球铰在上圆环座上，六根上伺服缸的下端分别球铰在中圆环座上；上连接块和下连接块之间设有用于背负重物的支撑框架。

上圆环座下表面设有位于以上圆环座中心为圆心的一个圆上的六个上铰链球，每两个上铰链球为一组且相邻设置，三组上铰链球沿上圆环座中心均匀布置；