[实用新型]一种膝关节助力外骨骼

权利要求书

1.一种膝关节助力外骨骼，其特征在于，包括：在穿戴时，固定于穿戴者大腿靠近膝关节位置的大腿结构，固定于穿戴者小腿位置的小腿结构，对应于穿戴者膝关节位置的连杆结构，以及设置于所述连杆结构上的齿轮结构；所述大腿结构通过所述连杆结构与所述小腿结构活动连接；所述大腿结构上设有当穿戴者膝关节屈曲时储能，并且当穿戴者膝关节伸展时放能的储能组件；

所述齿轮结构包括随所述连杆结构转动的主动轮组，用于驱动所述储能组件储能的中间轮组，以及用于限定所述中间轮组转向的锁定机构；所述主动轮组与所述中间轮组传动连接；所述锁定机构包括锁定器组件、棘齿、传动轮、第一棘轮机构和锁定轮；所述锁定器组件设置于所述主动轮组上并且随所述主动轮组转动；所述棘齿设置于所述锁定器组件的活动端并且用于限定所述锁定轮沿所述预设方向转动；所述传动轮与所述中间轮组啮合连接并且通过所述第一棘轮机构与所述锁定轮传动连接；所述第一棘轮机构用于带动所述锁定轮沿所述预设方向逆向转动；

当所述主动轮组通过所述锁定器组件带动所述棘齿与所述锁定轮啮合连接后，所述锁定轮被锁定，与所述锁定轮通过所述第一棘轮机构和所述传动轮传动连接的所述中间轮组的转动方向被锁定为所述预设方向。

2.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述齿轮结构还包括第二棘轮机构；所述第二棘轮机构设置在所述主动轮组的传动轴上并且用于带动所述中间轮组沿所述预设方向转动；

当所述主动轮组通过所述锁定器组件带动所述棘齿与所述锁定轮分离后，所述锁定轮被解锁，与所述锁定轮通过所述第一棘轮机构和所述传动轮传动连接的所述中间轮组能够沿所述预设方向逆向转动。

3.根据权利要求2所述的外骨骼，其特征在于，所述锁定器组件包括随所述主动轮组转动的夹具，与所述夹具固定连接的锁定器，以及与所述锁定器滑动连接的滑动件；所述锁定器表面设有供所述滑动件滑动的滑槽；所述棘齿与所述滑动件转动连接。

4.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述连杆结构包括设置于所述大腿结构端部的装配件，与所述装配件转动连接的驱动板，与所述驱动板转动连接的齿轮支架，以及分别与所述齿轮支架和所述装配件转动连接的连接杆；所述装配件、所述驱动板、所述齿轮支架和所述连接杆构成四连杆结构；

所述齿轮支架与所述小腿结构的端部固定连接；所述齿轮结构转动设置于所述齿轮支架上；所述驱动板的端部与所述主动轮组连接。

5.根据权利要求4所述的外骨骼，其特征在于，所述四连杆中所述装配件、所述驱动板、所述齿轮支架和所述连接杆的长度比例为59：89：70：40。

6.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述主动轮组包括与所述连杆结构连接的主动轮，以及与所述主动轮啮合的从动轮；所述锁定器组件设置在所述从动轮的传动轴上；

所述中间轮组包括与所述从动轮传动连接的中间轮，与所述中间轮啮合的绕线轮，以及设置于所述绕线轮传动轴上的绕线盘；所述绕线盘内部设有用于驱动所述储能组件储能的绳索。

7.根据权利要求6所述的外骨骼，其特征在于，所述大腿结构包括大腿框架和设置于所述大腿框架上的所述储能组件；

所述储能组件包括弹性元件，设置于所述大腿框架上的固定柱，用于将所述弹性元件固定在所述大腿框架上的固定支架，以及设置于所述弹性元件端部的滑轮；所述绳索的一端与所述固定柱连接，另一端通过所述滑轮与所述绕线轮连接。

8.根据权利要求7所述的外骨骼，其特征在于，所述大腿框架为对称的倒Y形结构，所述弹性元件设置于所述大腿框架对称轴的位置；所述储能组件上与所述固定柱相对的位置还设有限位轮；所述绳索的一端与所述固定柱连接，另一端依次通过所述滑轮和所述限位轮与所述绕线轮连接。

9.根据权利要求8所述的外骨骼，其特征在于，所述小腿结构包括相对设置的第一小腿连杆和第二小腿连杆；

所述第一小腿连杆和所述第二小腿连杆分别通过所述连杆结构与所述大腿框架的端部活动连接。

10.根据权利要求9所述的外骨骼，其特征在于，所述大腿框架的端部设有大腿绑带；所述第一小腿连杆和所述第二小腿连杆的端部均设有小腿绑带。