[发明专利]一种无动力人体下肢外骨骼

说明书

本发明公开了一种无动力人体下肢外骨骼，包括髋关节部件、大腿部件和小腿部件，髋关节部件的两侧分别与两个大腿部件的上端相连，每个大腿部件的下端与小腿部件的上端相连；髋关节部件包括背架箱体，第一液压缸固定设置在背架箱体的底面上，第一液压缸上的第一活塞杆穿过背架箱体的顶部后与负载杆同轴固定连接，背架箱体的两侧呈对称固定设置有第二液压缸，第二液压缸上的第二活塞杆朝下设置，且第二活塞杆的端部固定设置有限位组件，背架箱体的两侧呈对称设置有滑动式的传动组件，传动组件与大腿部件的上端相连，背架箱体上设置有用于驱动限位组件伸缩的挡板，第一液压缸上呈对称连接有液压管，两个液压管的另一端分别与两个第二液压缸相连。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，特别涉及一种无动力人体下肢外骨骼。

背景技术

下肢外骨骼产生于进入21世纪以来小规模的作战对于提高单个士兵作战能力的迫切需要。在自然灾害发生，很多大型车辆与装备无法进入的时候，就只能通过人去完成救援任务，但是人的体力是有限的，在外骨骼的单人负重增强作用下就可以充分发挥人的作用，在宝贵的时间内完成更长的行军跋涉、后勤物资搬运、物流配送、救灾抢险。但随之而来的就是驱动外骨骼的能源动力问题，穿戴外骨骼后还需要带上足够的能源才可以进行长时间的工作，而外骨骼自身携带的能源越多，自重也就越大，工作时间反而减少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种无动力人体下肢外骨骼，一种不需要额外能源动力、人机交互的无动力人体下肢外骨骼有着重要的实用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种无动力人体下肢外骨骼，包括髋关节部件、大腿部件和小腿部件，所述髋关节部件的两侧分别与两个所述大腿部件的上端相连，每个所述大腿部件的下端与所述小腿部件的上端相连；

所述髋关节部件包括背架箱体、负载杆、第一液压缸、第二液压缸、液压管、限位组件和传动组件，所述第一液压缸固定设置在所述背架箱体的底面上，所述第一液压缸上的第一活塞杆穿过所述背架箱体的顶部后与所述负载杆同轴固定连接，所述背架箱体的两侧呈对称固定设置有所述第二液压缸，所述第二液压缸固定在所述背架箱体的顶部上侧，所述第二液压缸上的第二活塞杆朝下设置，且所述第二活塞杆的端部固定设置有伸缩式的所述限位组件，两个所述第二活塞杆及所述第一活塞杆互相平行，所述背架箱体的两侧呈对称设置有滑动式的所述传动组件，所述传动组件与所述大腿部件的上端相连，所述背架箱体设置有用于驱动所述限位组件伸缩的挡板，所述第一液压缸上呈对称连接有所述液压管，两个所述液压管的另一端分别与两个所述第二液压缸相连。

进一步地，所述传动组件包括支撑杆、第一髋关节连接器和第二髋关节连接器，所述第一髋关节连接器滑动设置在两个互相平行的所述支撑杆上，所述支撑杆的两端均与所述背架箱体固定相连，所述第二髋关节连接器通过螺钉固定在所述第一髋关节连接器上，所述第一髋关节连接器与所述第二髋关节连接器之间形成滑动槽，所述滑动槽中滑动的方向垂直于两个所述第二活塞杆所在的平面，所述滑动槽两侧的侧壁上呈对称设置有贯穿的滑动孔，所述支撑杆与所述第二活塞杆平行，所述挡板设置在所述支撑杆与所述第二活塞杆之间，两个所述滑动孔分别设置在所述第一髋关节连接器上和所述第二髋关节连接器上。

进一步地，所述限位组件包括锁体、锁体盖、第一弹簧和锁舌，所述锁体固定设置在所述第二活塞杆上，所述锁体的内部设置贯穿的第一伸缩孔，所述第一弹簧设置在所述第一伸缩孔中，且所述第一弹簧的一端与所述锁体盖相连，所述第一弹簧的另一端与所述锁舌相连，所述锁体盖固定设置在所述第一伸缩孔的一端，所述锁舌与所述第一伸缩孔的另一端滑动配合，所述锁舌上设置有在所述挡板作用下驱动所述锁舌伸缩的倾斜面，所述锁舌设置在所述第二活塞杆与所述支撑杆之间。