[发明专利]助残行进下肢穿戴外骨骼及其助残行进方法

权利要求书

1.一种助残行进下肢穿戴外骨骼，其组成包括：对称设置的大腿关节（1）、小腿关节（2）和脚部托板（3），其特征是：所述助残行进下肢穿戴外骨骼还包括一对胯部旋转电机（4）、胯部旋转关节（5）、大腿部分电机及减速器（6）、大腿姿态传感器（7）、大腿部分长度调节关节（8）、小腿部分电机及减速器（9）、小腿姿态传感器（10）、小腿部分长度调节关节（11）、脚踝旋转及内收关节（12）、脚踝姿态传感器（13）和压力传感器（14），一姿态传感器（15）、一电池（16）、一组绑带固定孔（17）、背部横梁（18）和主控电路板（26）；

两大腿关节（1）之间于与人体胯部相对应的位置通过背部横梁（18）连接，背部横梁（18）上安装姿态传感器（15）和电池（16），背部横梁（18）两侧由上至下对称设置，每一侧均为：背部横梁（18）末端安装胯部旋转电机（4），胯部旋转电机（4）带动胯部旋转关节（5）转动，胯部旋转关节（5）通过大腿部分电机及减速器（6）向下连接并驱动大腿关节（1），大腿关节（1）下端设置大腿部分长度调节关节（8），大腿部分长度调节关节（8）通过小腿部分电机及减速器（9）向下连接并驱动小腿关节（2），小腿关节（2）下端设置小腿部分长度调节关节（11），小腿部分长度调节关节（11）通过脚踝旋转及内收关节（12）向下脚部托板（3），脚部托板（3）上表面安装压力传感器（14）；大腿关节（1）和小腿关节（2）两侧分别对称设置一组绑带固定孔（17）；

其中，于大腿关节（1）上设置大腿姿态传感器（7），于小腿关节（2）上设置小腿姿态传感器（10），于脚部托板（3）上设置脚踝姿态传感器（13）；

胯部旋转电机（4）、大腿部分电机及减速器（6）以及小腿部分电机及减速器（9）接收主控电路板（26）发出的信号；

大腿姿态传感器（7）、小腿姿态传感器（10）、脚踝姿态传感器（13）、压力传感器（14）和姿态传感器（15）都与主控电路板（26）连接。

2.根据权利要求1所述的助残行进下肢穿戴外骨骼，其特征是：所述的大腿关节（1）还包括主大腿关节部分（19）和大腿内收角度调整关节（20），主大腿关节部分（19）下端铰接大腿内收角度调整关节（20），大腿部分长度调节关节（8）设置在大腿内收角度调整关节（20）末端的导轨内。

3.根据权利要求1或2所述的助残行进下肢穿戴外骨骼，其特征是：所述的小腿关节（2）还包括主小腿关节部分（21）和小腿内收角度调整关节（22），主小腿关节部分（21）下端铰接小腿内收角度调整关节（22），小腿部分长度调节关节（11）设置在小腿内收角度调整关节（22）末端的导轨内。

4.根据权利要求3所述的助残行进下肢穿戴外骨骼，其特征是：所述的主大腿关节部分（19）、大腿内收角度调整关节（20）、主小腿关节部分（21）和小腿内收角度调整关节（22）都为四棱柱体，主大腿关节部分（19）与大腿内收角度调整关节（20）连接处旋转轴与大腿关节（1）延长方向垂直，主小腿关节部分（21）与小腿内收角度调整关节（22）连接处旋转轴与大腿关节（2）延长方向垂直。

5.根据权利要求1、2或4所述的助残行进下肢穿戴外骨骼，其特征是：所述的脚踝旋转及内收关节（12）还包括第一转接件（23）、第二转接件（24）和两根芯轴（25），第一转接件（23）与小腿部分长度调节关节（11）之间通过芯轴（25）铰接，使第一转接件（23）与小腿部分长度调节关节（11）之间具有与佩戴者行进习惯相适应的左右摆动的功能，第一转接件（23）与第二转接件（24）之间通过芯轴（25）铰接，使第一转接件（23）与第二转接件（24）之间具有与佩戴者行进习惯相适应的前后摆动的功能。

6.根据权利要求5所述的助残行进下肢穿戴外骨骼，其特征是：所述的胯部旋转关节（5）包括胯部旋转关节（27）、转轴（28）、胯部横向摆动关节（29），胯部旋转电机（4）通过同步带带动胯部旋转关节（27）使整条腿进行旋转；胯部旋转关节（27）通过转轴（28）与胯部横向摆动关节（29）铰接。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的助残行进下肢穿戴外骨骼，其特征是：所述的大腿部分电机及减速器（6）驱动大腿关节（1）转动，使大腿关节（1）具有与佩戴者行进习惯相适应的前后摆动的功能。