[实用新型]助力式膝关节外骨骼

说明书

本实用新型提供了一种助力式膝关节外骨骼，包括穿戴组件、助力组件以及动力装置，穿戴组件包括绑定于腰部的腰部穿戴件、绑定于大腿上的大腿穿戴件以及绑定于小腿上的小腿穿戴件，动力装置与腰部穿戴件相连；助力组件包括用于拉动小腿穿戴件的鲍登线芯和用于引导鲍登线芯拉伸的鲍登线套，鲍登线套的顶端固定于动力装置上，鲍登线套的底端固定于大腿穿戴件上，鲍登线芯的两端分别与动力装置的输出端和小腿穿戴件相连。则在穿戴使用时，动力装置带动鲍登线芯拉动小腿穿戴件，以对膝关节的伸展运动起到助力作用。本实用新型提供的助力式膝关节外骨骼，结构紧凑，体型小，重量轻，降低了对人体正常行走步态的影响和限制。

技术领域

本实用新型属于可穿戴外骨骼技术领域，更具体地说，是涉及一种助力式膝关节外骨骼。

背景技术

近年来，随着社会老龄化人群的逐步增加，由人体自然衰老与疾病导致的肢体运动功能障碍，影响了越来越多老年人的日常生活与出行，因此针对老年人行走助力、辅助康复训练等开发的机械助力式外骨骼得到了广泛推广应用。机械助力式外骨骼，可以通俗地理解成可穿戴机器人，它具有外骨骼肢体和外骨骼关节结构，外骨骼肢体由金属等刚性材料制造并由各外骨骼关节连接，在关节处的液压装置直接驱动作用下，外骨骼关节驱动外骨骼肢体带动穿戴者的肢体运动，从而对老年人的行走达到良好的助力效果。

然而，当前可穿戴的外骨骼膝关节助力机器人，通常采用液压装置直接在人体膝关节处进行助力驱动，需要较大功率电机驱动，导致腿部运动惯量较大，稳定性较差，影响腿部正常的自由活动，破坏人体行走的自然生物力学特性，导致行动笨拙；体型大，重量重，腿部负重感强烈，造成人体膝关节运动与外骨骼膝关节运动的协调性较差，难以使老年人或其他弱行走能力障碍人士保持自然的步态行走。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种助力式膝关节外骨骼，旨在解决现有技术中存在的可穿戴的外骨骼膝关节助力机器人，体型大，重量重，对人体正常行走步态影响和限制较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种助力式膝关节外骨骼，包括用于供穿戴的穿戴组件、用于向膝关节的伸展运动提供助力的助力组件以及用于向所述助力组件提供驱动动力的动力装置，所述穿戴组件包括用于穿戴并绑定于腰部的腰部穿戴件、用于穿戴并绑定于大腿上的大腿穿戴件以及用于穿戴并绑定于小腿上的小腿穿戴件，所述动力装置与所述腰部穿戴件相连；所述助力组件包括用于拉动所述小腿穿戴件与所述大腿穿戴件发生相对运动以对膝关节助力的鲍登线芯和用于引导所述鲍登线芯拉伸的鲍登线套，所述鲍登线套的顶端固定于所述动力装置上，所述鲍登线套的底端固定于所述大腿穿戴件上，所述鲍登线芯的一端与所述动力装置的输出端相连，所述鲍登线芯的另一端与所述小腿穿戴件相连。

进一步地，所述助力组件还包括用于支撑于膝盖部位并具有弹性的膝关节支撑板，所述膝关节支撑板的一端与所述大腿穿戴件固定相连，所述膝关节支撑板的另一端与所述小腿穿戴件滑动相连，且所述鲍登线芯伸出所述鲍登线套的部分支撑于所述膝关节支撑板上。

进一步地，所述膝关节支撑板上设有用于限位所述鲍登线芯的导向槽，所述鲍登线芯伸出所述鲍登线套的部分置于所述导向槽中。

进一步地，所述膝关节支撑板上设有用于将所述鲍登线芯限定于所述导向槽中的压线条。

进一步地，所述助力式膝关节外骨骼还包括固定于所述小腿穿戴件上的连接座，所述鲍登线芯的另一端与所述连接座相连，且所述连接座上设有供所述膝关节支撑板远离所述大腿穿戴件的一端滑动插入的滑槽。

进一步地，所述膝关节支撑板包括支板和与所述支板一体成型的连接臂，所述支板远离所述连接臂的一端与所述大腿穿戴件固定相连，所述连接臂滑动插入所述滑槽中。

进一步地，所述滑槽的内侧壁上凸设有导向凸块，所述连接臂上设有配合所述导向凸块的导向槽。