[实用新型]一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼

权利要求书

1.一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，该髋关节外骨骼包括腰背固定单元、左大腿固定单元、右大腿固定单元、设置在腰背固定单元与左大腿固定单元之间的左变刚度髋关节(4)以及设置在腰背固定单元与右大腿固定单元之间的右变刚度髋关节(10)，所述的左变刚度髋关节(4)及右变刚度髋关节(10)均包括凸轮盘(17)、转动设置在凸轮盘(17)内的关节盘(40)、设置在关节盘(40)上的变刚度调节机构、一对设置在变刚度调节机构上并与凸轮盘(17)相适配的弹簧储能机构以及与关节盘(40)固定连接的关节输出端盖(9)，所述的凸轮盘(17)与腰背固定单元相连，所述的关节输出端盖(9)与左大腿固定单元或右大腿固定单元相连。

2.根据权利要求1所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的腰背固定单元包括背部挡板(13)、一对宽度调整件(12)、一对腰部挡板(2)以及一对髋关节连接件(14)，两宽度调整件(12)并列设置在背部挡板(13)侧面，所述的腰部挡板(2)的一端与相应一侧的宽度调整件(12)铰接，另一端与相应一侧的髋关节连接件(14)铰接，所述的髋关节连接件(14)与凸轮盘(17)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的左大腿固定单元包括左大腿铝合金支条(5)，该左大腿铝合金支条(5)的顶部设有关节输出连接件(8)，并通过关节输出连接件(8)与相应一侧的关节输出端盖(9)固定连接，所述的左大腿铝合金支条(5)的底部设有大腿箍(6)；

所述的右大腿固定单元包括右大腿铝合金支条(7)，该右大腿铝合金支条(7)的顶部设有关节输出连接件(8)，并通过关节输出连接件(8)与相应一侧的关节输出端盖(9)固定连接，所述的右大腿铝合金支条(7)的底部设有大腿箍(6)。

4.根据权利要求1所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的凸轮盘(17)包括凸轮盘底板以及设置在凸轮盘底板上的凸轮盘环形侧板，所述的凸轮盘环形侧板的内侧设有凸轮盘导向部(41)，所述的凸轮盘导向部(41)的内侧与凸轮盘环形侧板中心处之间的距离沿周向逐渐增大或减小，所述的弹簧储能机构上设有与凸轮盘导向部(41)相适配的凸轮随动件(16)。

5.根据权利要求4所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的凸轮盘底板上设有推力滚针轴承(35)及第二小径滚珠轴承(34)，所述的关节盘(40)套设在第二小径滚珠轴承(34)上，并且所述的推力滚针轴承(35)位于凸轮盘底板与关节盘(40)底部之间。

6.根据权利要求4所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的变刚度调节机构包括设置在关节盘(40)上的电机底座(20)、设置在电机底座(20)上的电机(19)、与电机(19)的输出轴传动连接的减速器(18)、与减速器(18)传动连接的蜗轮蜗杆组件以及一对丝杠螺母组件，两丝杠螺母组件分别设置在蜗轮蜗杆组件的两端，并分别与相应一侧的弹簧储能机构相适配。

7.根据权利要求6所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的蜗轮蜗杆组件包括与减速器(18)传动连接的蜗杆轴(39)、套设在蜗杆轴(39)上的蜗杆(21)以及设置在蜗杆(21)上方并与蜗杆(21)相啮合的蜗轮(22)，所述的关节盘(40)上设有蜗杆支撑座(36)，所述的蜗杆轴(39)的一端与蜗杆支撑座(36)之间设有第三小径滚珠轴承(38)。

8.根据权利要求7所述的一种被动式变刚度储能助力髋关节外骨骼，其特征在于，所述的丝杠螺母组件包括设置在蜗轮(22)端部的梯形丝杠(24)以及并列套设在梯形丝杠(24)上的丝杠螺母、丝杠支撑座(28)，所述的丝杠支撑座(28)与梯形丝杠(24)之间设有第一小径滚珠轴承(31)。