[发明专利]一种踝关节运动辅助装置

说明书

本申请公开了一种踝关节运动辅助装置。所述踝关节运动辅助装置包括：腰部组件；第一驱动组件，其安装在所述腰部组件上；第一脚后跟传动组件，其输入端与所述第一驱动组件连接；第一脚尖传动组件，其输入端与所述第一驱动组件连接；第一辅助鞋组件，其适于容纳使用者的脚，第一辅助鞋组件包括第一脚后跟连接端以及第一脚尖连接端，所述第一脚后跟传动组件的传动端与第一脚后跟连接端连接，第一脚尖传动组件的传动端与所述第一脚尖连接端连接；检测装置；总控制器，其与第一驱动组件以及所述检测装置连接。本申请的踝关节运动辅助装置在能够实现人体运动双向助力的同时，还具有轻便携带、低附加惯量、高功率密度、良好人机协调性能的优点。

技术领域

本申请涉及人体运动辅助技术领域，特别是涉及一种踝关节运动辅助装置。

背景技术

目前人体运动时，脚部助力外骨骼应用广泛，可以帮助使用者进行运动助力或康复训练，实现走、跑以及上下楼等运动形态。传统的脚部助力外骨骼装置可以通过电机或者液压马达带动人腿运动，实现助力的效果，但是传统的腿部助力外骨骼需要在人体运动的每个关节处设置一个电机用于驱动该关节，这往往会造成装置体积、重量过大，穿戴不便，并且由于重量分散在运动末端，转动惯量大，增加了运动负担，造成了额外体能消耗，此外还存在协调控制难度大以及成本较高等问题。而目前存在的线驱动外骨骼机器人都只能实现脚踝跖屈的运动增强或康复训练，而无法实现背屈-跖屈双向运动，然而，背屈-跖屈双向运动能更好地提升康复训练和运动增强效果。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的在于提供踝关节运动辅助装置来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本申请提供一种踝关节运动辅助装置，用于为使用者的踝关节在行走姿态或跑步姿态下提供助力，所述使用者的脚在所述踝关节的带动下具有脚后跟抬起状态以及脚尖抬起状态，其特征在于，所述踝关节运动辅助装置包括：腰部组件；

第一驱动组件，所述第一驱动组件安装在所述腰部组件上；

第一脚后跟传动组件，所述第一脚后跟传动组件的输入端与所述第一驱动组件连接；

第一脚尖传动组件，所述第一脚尖传动组件的输入端与所述第一驱动组件连接；

第一辅助鞋组件，所述第一辅助鞋组件适于容纳使用者的脚，所述第一辅助鞋组件包括第一脚后跟连接端31以及第一脚尖连接端32，所述第一脚后跟传动组件的传动端与所述第一脚后跟连接端31连接，所述第一脚尖传动组件的传动端与所述第一脚尖连接端32连接；

检测装置；

总控制器，所述总控制器与所述第一驱动组件以及所述检测装置连接；其中，

所述检测装置用于检测所述使用者伸入至所述第一辅助鞋组件中的脚的运动姿态，并将所述检测到的运动姿态结果传递给所述总控制器，所述运动姿态包括所述脚后跟抬起状态以及所述脚尖抬起状态；

所述总控制器根据所述运动姿态结果，控制所述第一驱动组件工作；

所述第一驱动组件工作并具有脚后跟助力状态以及脚尖助力状态，其中，所述脚后跟助力状态对应于脚后跟抬起状态，所述脚尖助力状态对应于脚尖抬起状态；

在所述脚后跟助力状态，所述第一驱动组件驱动所述第一脚后跟传动组件运动，所述第一脚后跟传动组件为所述使用者的踝关节提供第一助力；

在所述脚尖助力状态，所述第一驱动组件驱动所述第一脚尖传动组件运动，所述第一脚尖传动组件为所述使用者的踝关节提供第二助力。

可选地，所述踝关节运动辅助装置进一步包括：

第二驱动组件，所述第二驱动组件安装在所述腰部组件上；