[发明专利]柔性助行外骨骼

说明书

本申请提供了一种柔性助行外骨骼，包括动力装置、膝关节助力器、踝关节助力器、第二拉动结构和助力切换装置，膝关节助力器用于对用户膝关节的伸展运动提供助力，膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和用于拉动小腿穿戴件与大腿穿戴件发生相对运动的第一拉动结构；第二拉动结构用于驱动踝关节助力器，助力切换装置包括支撑板、滑动设置于支撑板上的移动支座和将移动支座锁定于支撑板上的静电吸附组件。本申请提供的柔性助行外骨骼，通过设置助力切换装置，便可通过助力切换装置的静电吸附组件控制移动支座在支撑板上的位置移动状态，克服柔性驱动的外骨骼仅能进行特定关节助力的的不足，能够在地形多变的复杂环境中对用户进行有效助行。

技术领域

本申请属于穿戴式外骨骼技术领域，更具体地说，是涉及一种柔性助行外骨骼。

背景技术

穿戴式外骨骼是将步态分析、机电一体化、生物力学等诸多领域融合而成的新型可穿戴机器人，可广泛地应用于军事、医疗和助老等领域。穿戴式外骨骼大多是以液压驱动的刚性驱动外骨骼，刚性驱动外骨骼通常与人体柔性躯体之间的协调性较差。因此，穿戴式外骨骼逐渐采用柔性驱动的外骨骼设计，以在不影响人体自然状态运动学的情况下对人体施加助力，使人体下肢保持自然步态行走。

然而，当前采用柔性驱动的外骨骼，通常是通过驱动装置驱动柔性输出缆线对人体施加助力，仅能够对用户的踝关节、髋关节或膝关节进行特定关节助力，在复杂地形上，提供助力有限。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种柔性助行外骨骼，以解决现有技术中存在的柔性驱动的外骨骼仅能进行特定关节助力的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种柔性助行外骨骼，包括：

动力装置；

膝关节助力器，用于对用户膝关节的伸展运动提供助力，所述膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和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的第一拉动结构；

踝关节助力器，用于对用户踝关节的跖屈运动提供助力；

第二拉动结构，用于驱动所述踝关节助力器；以及

助力切换装置，包括支撑板、滑动设置于所述支撑板上的移动支座和将所述移动支座锁定于所述支撑板上的静电吸附组件；

所述静电吸附组件设置于所述支撑板上，所述支撑板固定于所述小腿穿戴件上，所述第一拉动结构分别与所述移动支座和所述动力装置的输出端相连，所述第二拉动结构分别与所述移动支座和所述踝关节助力器相连。

可选地，所述静电吸附组件包括第一静电吸附板、与所述第一静电吸附板静电吸附配合的第二静电吸附板和控制所述第一静电吸附板与所述第二静电吸附板之间静电吸附力大小的控制器，所述第一静电吸附板与所述支撑板相连，所述第二静电吸附板与所述移动支座相连。

可选地，所述静电吸附组件还包括两个支撑块，各所述支撑块固定于所述支撑板上，所述第一静电吸附板与各所述支撑块固定相连。

可选地，所述第二静电吸附板上开设有供所述第一静电吸附板穿过的间隙。

可选地，所述第二静电吸附板包括平行并间隔设置的两块板体，两块所述板体之间形成供所述第一静电吸附板穿过的间隙。

可选地，所述静电吸附组件还包括用于分别调节各所述板体与所述第一静电吸附板之间压紧力的夹板和用于固定两块所述夹板的紧固件，各所述板体远离所述第一静电吸附板的一面支撑于相应所述夹板上，各所述夹板与所述移动支座相连。

可选地，所述助力切换装置还包括连接所述移动支座与所述支撑板的弹性元件。

可选地，所述穿戴组件还包括用于将所述动力装置固定于用户腰部的腰部穿戴件。