[发明专利]容积调速液压系统和助力下肢外骨骼

权利要求书

1.一种容积调速液压系统，应用于助力下肢外骨骼，所述助力下肢外骨骼包括大腿和小腿，所述小腿与所述大腿铰接；其特征在于，所述容积调速液压系统包括油箱、动力组件、液压缸和高速开关阀；所述高速开关阀的第一油口与所述液压缸的无杆腔连接，所述高速开关阀的第二油口与所述油箱通过所述动力组件连接，所述高速开关阀的第三油口与所述油箱连接，所述液压缸用于与所述大腿连接，所述液压缸的活塞杆用于与所述小腿连接；

当所述高速开关阀处于第一开阀状态下，所述动力组件抽取所述油箱中的液压油至所述液压缸的无杆腔，以驱动所述液压缸的活塞杆伸长；当所述高速开关阀处于第二开阀状态下，所述液压缸的活塞杆收缩，使得所述液压缸的无杆腔内的液压油回流至所述油箱。

2.如权利要求1所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述高速开关阀包括阀体、阀套、阀芯和驱动组件；所述阀体具有容置腔，所述容置腔的侧壁上开设有所述第一油口、所述第二油口和所述第三油口；

所述阀芯与所述阀体固定连接，所述阀芯包括阀芯体，所述阀芯体容置于所述容置腔内，所述阀套上设置有连通孔，所述阀套分别与所述容置腔的内壁和所述阀芯体滑动连接，所述驱动组件与所述阀套连接，所述驱动组件用于驱动所述阀套相对所述容置腔的内壁及所述阀芯体滑动，以将所述第一油口和所述第二油口通过所述连通孔连通，或者，将所述第二油口和所述第三油口通过所述连通孔连通，或者，密封所述第一油口、所述第二油口和所述第三油口。

3.如权利要求2所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述阀芯体上设置有第一油槽、第二油槽和第三油槽，所述第一油槽、所述第二油槽和所述第三油槽分别与所述第一油口、所述第二油口和所述第三油口相对设置；在所述第一开阀状态下，所述连通孔将所述第一油口、所述第二油口、所述第一油槽和所述第二油槽连通；在所述第二开阀状态下，所述连通孔将所述第二油口、所述第三油口、第二油槽和所述第三油槽连通。

4.如权利要求3所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述第一油槽、所述第二油槽和所述第三油槽均呈环状。

5.如权利要求2所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述连通孔的数量为多个，多个所述连通孔间隔设置。

6.如权利要求2所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述阀芯包括连接部，所述连接部和所述阀芯体连接呈T形，所述连接部与所述阀体连接，所述高速开关阀还包括复位件，所述复位件设置在所述阀套与所述连接部之间。

7.如权利要求2所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述驱动组件包括相互连接的电磁驱动组件和顶杆，所述顶杆远离所述电磁驱动组件的一端与所述阀套连接。

8.如权利要求1所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述动力组件包括伺服电机和齿轮泵，所述伺服电机与所述齿轮泵连接，所述齿轮泵与所述油箱连接，且所述齿轮泵的出口与所述高速开关阀连接。

9.如权利要求8所述的容积调速液压系统，其特征在于，所述容积调速液压系统还包括单向阀、过滤器和溢流阀，所述高速开关阀、所述单向阀、所述过滤器及所述齿轮泵的出口依次连接；所述溢流阀设置在所述单向阀与所述高速开关阀之间，并与所述油箱连接。

10.一种助力下肢外骨骼，其特征在于，包括躯体、两个大腿、两个小腿、控制系统和两个如权利要求1-9任一项所述的容积调速液压系统，每个所述大腿分别与所述躯体铰接，两个所述小腿分别与两个所述大腿远离所述躯体的一端铰接，每个所述液压缸的两端分别与一个所述大腿和与之铰接的所述小腿连接；两个所述高速开关阀分别与所述控制系统电连接，所述控制系统用于分别控制两个所述高速开关阀处于所述第一开阀状态或所述第二开阀状态。