[发明专利]被动储能式重力支撑下肢外骨骼

权利要求书

1.一种被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，包括腰部支撑组件及对称设置于所述腰部支撑组件两侧的两下肢外骨骼组件，所述下肢外骨骼组件包括通过髋关节运动组件与所述腰部支撑组件连接的股骨支撑杆、与所述股骨支撑杆通过膝关节运动组件连接的胫骨支撑杆、与所述胫骨支撑杆通过踝关节运动组件连接的足底支撑板组件、设置于髋关节处的髋关节储能组件、设置于膝关节处的膝关节储能组件及设置于踝关节处的踝关节储能组件。

2.根据权利要求1所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述髋关节储能组件、膝关节储能组件和踝关节储能组件中的储能元件均为无级变刚度弹簧储能元件，其包括：内部中空的支撑外壳、设置在所述支撑外壳内的内部中空的旋转轴、设置在所述支撑外壳内的压缩挡块、一端与所述压缩挡块连接且另一自由端穿过所述旋转轴中部向上伸出所述支撑外壳的拉绳、连接于所述拉绳的自由端上的连接柱及底端与所述压缩挡块固接且上端套设在所述旋转轴上的压缩弹簧。

3.根据权利要求2所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述旋转轴上端设置有用于调节所述压缩弹簧的压缩量的调节手轮。

4.根据权利要求3所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述旋转轴上部的外壁上开设有螺距与所述压缩弹簧相同的螺旋槽，所述弹簧的上端卡设在所述螺旋槽内。

5.根据权利要求4所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述支撑外壳的外壁上开设有贯通至其内部的竖向导向槽，所述压缩挡块的侧部开设有插孔，所述竖向导向槽内插设有内端深入所述插孔内的调节柱；所述调节柱可在所述导向槽内上下移动；所述支撑外壳的外壁上还设置有可上下移动的调节挡块；所述调节挡块上插设有用于将所述调节挡块连接在所述支撑外壳上的锁紧螺钉。

6.根据权利要求5所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述髋关节储能组件包括固定于所述股骨支撑杆上的所述无级变刚度弹簧储能元件及固定于所述髋关节运动组件上的髋关节拉绳固定组件；

所述膝关节储能组件包括固定于所述股骨支撑杆上的所述无级变刚度弹簧储能元件及固定于所述胫骨支撑杆上的膝关节拉绳固定组件；

所述踝关节储能组件包括固定于所述胫骨支撑杆上的所述无级变刚度弹簧储能元件及固定于所述踝关节运动组件上的踝关节拉绳固定组件，所述踝关节拉绳固定组件与膝关节拉绳固定组的结构相同。

7.根据权利要求6所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述膝关节拉绳固定组件包括连接于所述胫骨支撑杆上的固定座、开设在所述固定座上的用于容纳所述连接柱的固定槽、水平并排设置在所述固定座上的两导向转轴及设置在所述固定座上的锁紧插柱。

8.根据权利要求7所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述无级变刚度弹簧储能元件的拉绳的自由端穿过所述两导向转轴之间，拉绳的自由端上连接的连接柱配合设置在所述固定槽内；

所述固定座上开设有螺纹孔，所述锁紧插柱包括配合插设在所述螺纹孔内的螺柱、连接于所述螺柱一端的旋转头及套设在所述螺柱上且处于所述旋转头和固定座之间的缓冲弹簧；所述螺柱的另一端用于穿过所述螺纹孔并顶贴在所述连接柱一侧，以将所述连接柱限制于所述固定槽内。

9.根据权利要求1所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述股骨支撑杆和胫骨支撑杆均可伸缩。

10.根据权利要求1所述的被动储能式重力支撑下肢外骨骼，其特征在于，所述足底支撑板组件上设置有柔性压力传感器。