[发明专利]一种多关节刚柔结合助力下肢外骨骼

说明书

本申请涉及关节助力技术领域，具体公开了一种多关节刚柔结合助力下肢外骨骼。该多关节刚柔结合助力下肢外骨骼包括：髋关节绑缚系统和腿部支撑系统，髋关节绑缚系统包括髋关节绑缚件以及设置在髋关节绑缚件上的驱动组件，腿部支撑系统包括：第一绳索、第二绳索、大腿部件、膝关节部件以及小腿部件，大腿部件、膝关节部件以及小腿部件相互配合以支撑人体的腿部并辅助人体站立；大腿部件、小腿部件分别通过第一绳索、第二绳索连接于驱动组件，驱动组件用于通过第一绳索和第二绳索分别带动大腿部件和小腿部件做相应的运动。通过上述方式，本申请能够支撑人体的腿部并为膝关节部件的摆动屈曲提供助力，且结构精简稳定，质量轻。

技术领域

本申请涉及用于关节助力技术领域，特别是涉及一种多关节刚柔结合助力下肢外骨骼。

背景技术

多关节刚柔结合助力下肢外骨骼是通过对关节施加扭矩，从而对人体行动提供辅助，随着技术的进步，多关节刚柔结合助力下肢外骨骼在工业制造、军队、医疗康复等领域应用越来越多。

本申请的发明人在长期研究中，发现现有技术中柔性下肢外骨骼只能为人体关节摆动提供助力，而不能为人体关节提供辅助支撑，因此，无法缓解在负重行走或站立时人体关节因支撑身体而造成的疲劳，使得行走助力效率受限。而现有技术中刚性下肢外骨骼通常是在膝关节组件处直接连接传动机构以提供助力，且刚性下肢外骨骼上配备多套驱动机构，这样的设计容易增加下肢外骨骼的体积和重量，对穿戴的舒适性也会造成影响，而且容易造成相应的制造和维修成本的上升。另一方面，刚性下肢外骨骼的关节转动中心需与人体生理关节保持一致，因此需要通过配置辅助机构来消除人机之间的关节偏差，否则容易造成二次损伤。又一方面，由于刚性下肢外骨骼的刚性较大，健康人穿戴时通常只能进行受限的运动，不便于穿戴者灵活控制，容易给穿戴者带来不便。

发明内容

本申请提供一种多关节刚柔结合助力下肢外骨骼，以至少解决上述所提到的部分问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种多关节刚柔结合助力下肢外骨骼，包括：髋关节绑缚系统，包括髋关节绑缚件以及设置在髋关节绑缚件上的驱动组件，髋关节绑缚件可穿戴于人体的腰部；以及腿部支撑系统，连接于髋关节绑缚系统，腿部支撑系统可穿戴于人体的腿部；其中，腿部支撑系统包括：第一绳索、第二绳索、大腿部件、膝关节部件以及小腿部件，大腿部件、膝关节部件以及小腿部件相互配合以支撑人体的腿部并辅助人体站立；大腿部件、小腿部件分别通过第一绳索、第二绳索连接于驱动组件，驱动组件用于通过第一绳索和第二绳索分别带动大腿部件和小腿部件做相应的运动。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过大腿部件、膝关节部件以及小腿部件相互配合以支撑人体的腿部，因此能够缓解人体关节在负重行走或站立时因支撑身体而造成的疲劳。此外，由于驱动组件可通过第一绳索和第二绳索分别主动带动大腿部件和小腿部件做相应的运动，为膝关节部件的摆动屈曲提供助力。同时，由于本申请仅在髋关节绑缚系统处设置了驱动组件，结构精简稳定，质量轻，体积小，对正常人体自然运动约束小，助力效率高，解决了现有技术中柔性下肢外骨骼站立相不能辅助支撑，刚性下肢外骨骼多关节助力时重量过大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请一实施例提供的多关节刚柔结合助力下肢外骨骼的一结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的多关节刚柔结合助力下肢外骨骼的另一结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的多关节刚柔结合助力下肢外骨骼的又一结构示意图。

具体实施方式