[实用新型]一种下肢外骨骼助力装置

权利要求书

1.一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，包括左腿部助力装置和右腿部助力装置中的至少一种，所述左腿部助力装置和右腿部助力装置的结构相同；每一腿部助力装置均包括气动系统、脚部固定部(1)、小腿连接部(2)、脚腕固定部(3)、小腿固定部(4)、大腿固定部(5)、大腿根固定部(6)；

其中，脚部固定部(1)与小腿连接部(2)进行固定连接，小腿连接部(2)通过第一气动活塞(7)与小腿固定部(4)活动连接，小腿固定部(4)部分向下延伸并连接脚腕固定部(3)，小腿固定部(4)通过第二气动活塞(8)与大腿固定部(5)活动连接，大腿固定部(5)通过第三气动活塞(9)和第四气动活塞(10)与大腿根固定部(6)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述气动系统包括气依次连接的气源装置、气体控制器和气动活塞(7～10)，所述气源装置为各气动活塞(7～10)提供压缩空气，所述气体控制器包括关断电磁阀和流量控制阀，其用于控制压缩空气的进气量。

3.根据权利要求2所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述腿部助力装置还包括控制系统，所述控制系统包括至少1种传感器、数据采集装置和数据分析装置，所述数据分析装置用于将控制信号输出至气动系统。

4.根据权利要求3所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述脚腕固定部(3)的外侧设置电位角度传感器，以用于踝关节的角度检测；所述大腿固定部(5)的中下部的外侧设置电位角度传感器，以用于膝关节的角度检测；所述大腿固定部(5)的中上部的内侧设置紧贴大腿壁的加速度传感器和肌电传感器；在所述小腿固定部(4)的内侧设置紧贴小腿壁的加速度传感器和肌电传感器。

5.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述第一气动活塞(7)和第二气动活塞(8)安装于小腿的背面侧，所述第三气动活塞(9)和第四气动活塞(10)安装于大腿的正面侧。

6.根据权利要求4所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述第一气动活塞(7)的活塞端与所述小腿连接部(2)进行铰接，所述第一气动活塞(7)的固定端与所述小腿固定部(4)进行固定连接；所述第二气动活塞(8)的活塞端与所述大腿固定部(5)的中部进行铰接，所述第二气动活塞(8)的固定端与所述小腿固定部(4)进行固定连接；所述第三和第四气动活塞(9、10)相对于所述大腿固定部(5)进行对称布置，所述第三和第四气动活塞(9、10)的活塞端均与所述大腿固定部(5)的中部进行铰接，所述第三和第四气动活塞(9、10)的固定端均与所述大腿根固定部(6)进行固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述脚部固定部(1)、小腿连接部(2)、脚腕固定部(3)、小腿固定部(4)、大腿固定部(5)、大腿根固定部(6)均为可扩展和紧缩的双层结构。

8.根据权利要求2所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述气源装置和气体控制器均安装在大腿根固定部(6)的一侧面上，所述气源装置通过软管与所述气体控制器连通；所述气体控制器包括并联设置的第一气体控制器和第二气体控制器，所述第一气体控制器和第二气体控制器各自连通至各气动活塞(7～10)的无杆腔和有杆腔；每一气体控制器的出口均设置4根支路软管，分别连接至第一气动活塞(7)、第二气动活塞(8)、第三气动活塞(9)和第四气动活塞(10)。

9.根据权利要求3所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，各所述传感器、数据采集装置、数据分析装置以及气动系统依次进行电连接。

10.根据权利要求3所述的一种下肢外骨骼助力装置，其特征在于，所述数据采集装置为Arduino装置。