[实用新型]被动储能式重力支撑下肢外骨骼

说明书

本实用新型公开了一种被动储能式重力支撑下肢外骨骼，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、髋关节储能组件、膝关节储能组件及踝关节储能组件。本实用新型的被动储能式重力支撑下肢外骨骼适用于因下肢关节、肌肉组织损伤或骨骼疾病引起的下肢功能障碍或功能受限的患者,可以辅助患者进行正常的平地行走以及上下楼梯，实现患者生活自理，减缓患者的生理疼痛感，减轻患者家属的经济和精力负担，具有很好的应用价值。

技术领域

本实用新型涉及助力外骨骼领域，特别涉及一种被动储能式重力支撑下肢外骨骼。

背景技术

下肢功能障碍的患者由于下肢长期不能活动，将引起肌肉、肌腱和结缔组织特性的改变，造成肌肉僵硬，出现肌肉萎缩；职业性肌肉骨骼损伤已成为西方国家职业经济赔偿和职业安全与健康急需解决的问题，我国体力劳动人员职业性肌肉骨骼损伤也呈高发态势，患病率高达20％至90％，涉及电子、建筑、冶金、汽车和机械制造等行业。此时下肢外骨骼机器人就起到了不可替代的作用，不仅可以满足下肢功能障碍的患者下肢大范围运动、社区内步行的需求，而且可以用于体力劳动人员在从事重体力劳动时提供支持和保护，从而减少常见的劳动损伤。但现有的下肢外骨骼设备往往存在结构复杂、体积庞大、价格昂贵、使用不便利等缺陷，难以满足患者的实际需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种被动储能式重力支撑下肢外骨骼。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种被动储能式重力支撑下肢外骨骼，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。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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。