[发明专利]一种基于变刚度弹簧的柔性下肢外骨骼

权利要求书

1.一种基于变刚度弹簧的柔性下肢外骨骼，其特征在于，包括腰部组件(100)、右腿模块(200)和左腿模块(300)，其中：

右腿模块(200)和左腿模块(300)均分别包括：变刚度弹簧组件(210)、钢丝绳组件(220)和下肢绑带组件(230)；

变刚度弹簧组件(210)包括n-1个尼龙细绳和n个弹簧元件，n-1个尼龙细绳依次命名为第一尼龙细绳(211)至第n-1尼龙细绳，n个弹簧元件分别命名为第一弹簧元件(212)至第n弹簧元件且依次串联，n≥2；其中，第i尼龙细绳两端分别相对于第i弹簧元件的两端固定，且第i尼龙细绳预留一指定的松弛预留量，以限制第i弹簧元件的最大拉伸长度，i＝1、2、…n-1；

钢丝绳组件(220)包括钢丝绳(222)，第一弹簧元件(212)首端连接腰部组件(100)，第n弹簧元件尾端连接钢丝绳(222)上端，钢丝绳(222)下端在穿戴时固定于下肢足部；

腰部组件(100)包括第一柔性绑带(101)和第一连接扣(102)；其中，第一柔性绑带(101)在背部下方左右对称设置有两个连接孔，每个连接孔内设有一个第一连接扣(102)；第一连接扣(102)在沿矢状轴移动和绕矢状轴旋转两个方向均可活动；第一弹簧元件(212)首端通过第一连接扣(102)连接第一柔性绑带(101)；

下肢绑带组件(230)用于引导钢丝绳(222)缠绕于使用者的对应下肢；

下肢绑带组件(230)包括大腿绑带(231)、膝盖绑带(232)以及小腿绑带(233)，各绑带表面均设置有钢丝绳导轨，用于引导钢丝绳的绕线路径；

穿戴时，变刚度弹簧组件(210)放置在使用者臀部或腰部，钢丝绳(222)从第n弹簧元件的尾端出发，依次穿过大腿绑带(231)的钢丝绳导轨并从大腿外侧绕过，穿过膝盖绑带(232)的钢丝绳导轨并从膝盖前侧绕过，穿过小腿绑带(233)的钢丝绳导轨并从小腿内侧绕过。

2.如权利要求1所述的一种基于变刚度弹簧的柔性下肢外骨骼，其特征在于，钢丝绳组件(220)还包括第一钢丝绳夹紧元件(221)、第二钢丝绳夹紧元件(223)和第二连接扣(224)；钢丝绳(222)通过自身上端弯曲形成的钢丝环与第二弹簧元件(213)尾端连接，并且由第一钢丝绳夹紧元件(221)固定夹紧；钢丝绳(222)通过自身下端弯曲形成的钢丝环与第二连接扣(224)连接，并由第二钢丝绳夹紧元件(223)固定夹紧；第二连接扣(224)用于与使用者穿戴的鞋或鞋套连接。

3.如权利要求1或2所述的一种基于变刚度弹簧的柔性下肢外骨骼，其特征在于，右腿模块(200)和左腿模块(300)的结构对称。