[发明专利]一种用于能量收集的下肢外骨骼

说明书

本发明公开了一种用于能量收集的下肢外骨骼，包括发电机、增速机、离合器、大腿杆件和小腿杆件；所述大腿杆件的靠近膝盖的一端设置有导电摩擦环，所述小腿杆件的靠近膝盖的一端设置有导电摩擦片，当所述大腿杆件相对于所述小腿杆件运动到特定位置时，所述导电摩擦环和导电摩擦片接合；所述的离合器用于在所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片结合后，使所述的小腿杆件不能相对于所述的增速机的输出轴运动；而此时人的大腿和小腿相对运动，会通过所述的增速机带动所述的发电机运动，产生电能；所述的离合器还进一步用于在所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片分离后，使所述的发电机停止发电。

技术领域

本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种能够回收人体能量的下肢外骨骼。

背景技术

随着科技的发展，移动电子设备具有广泛的应用。然而，这些设备的移动供电问题一直是个相当大的挑战。目前的方法是通过手摇式发电机等设备进行人力发电，但是这会额外消耗人的生物能，使人产生劳累感。因此，有必要寻找一种新的移动发电方法，在不额外消耗人的生物能的同时还能发电。

发明内容

因此，本发明提供了一种用于能量收集的下肢外骨骼，其通过大腿杆件和小腿杆件分别和人的大腿和小腿相连接，通过控制离合器来控制发电机在膝关节运动的特定时期接入和断开，发电机接入会产生电能，并对膝关节产生电阻尼力，帮助膝关节减速，进而降低生物能消耗。

本发明的具体技术方案是：

一种用于能量收集的下肢外骨骼，包括：发电机、增速机、离合器、大腿杆件和小腿杆件；所述发电机的输入端与所述的增速机连接，通过所述的增速机带动所述的发电机运动并产生电能；所述增速机的输出轴通过第一轴承和所述大腿杆件连接，所述增速机的输出轴通过第二轴承和所述小腿杆件连接；所述的大腿杆件和人的大腿固定连接；所述的小腿杆件和人的小腿固定连接；所述大腿杆件的靠近膝盖的一端设置有导电摩擦环，所述小腿杆件的靠近膝盖的一端设置有导电摩擦片，当所述大腿杆件相对于所述小腿杆件运动到特定位置时，所述导电摩擦环和导电摩擦片接合；所述的离合器用于在所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片结合后，使所述的小腿杆件不能相对于所述的增速机的输出轴运动；而此时人的大腿和小腿相对运动，会通过所述的增速机带动所述的发电机运动，产生电能；所述的离合器还进一步用于在所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片分离后，使所述的发电机停止发电。

优选地，所述的离合器包括电池、推拉电磁铁、齿轮和齿轮卡；所述的齿轮卡安装所述推拉电磁铁的推杆上；所述导电摩擦环通过导线和所述电池的一极相连，所述电池的另一极通过导线和所述推拉电磁铁的电源端一极相连，所述推拉电磁铁的电源端另一极通过导线和所述导电摩擦片相连；当所述导电摩擦环和所述导电摩擦片结合后，所述的电池接入所述的推拉电磁铁，电池向推拉电磁铁供电，使得所述的推拉电磁铁将所述的齿轮卡推入所述齿轮的齿轮槽中。

所述的齿轮通过键和所述增速机的输出轴连接，当所述的齿轮卡被推入所述齿轮的齿轮槽中时，所述的小腿杆件不能相对于所述增速机的输出轴运动；而此时人的大腿和小腿相对运动，会通过所述的增速机带动所述的发电机运动，产生电能。

所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片分离后，所述的推拉电磁铁失电复位，所述的齿轮卡离开所述齿轮的齿轮槽，所述的发电机停止发电。

具体而言，所述增速机的输出轴通过第一轴承和所述的大腿杆件连接，所述增速机的输出轴还通过第二轴承和所述的小腿杆件连接；当所述的齿轮卡和所述齿轮的齿轮槽分离时，所述的小腿杆件能够相对所述的大腿杆件自由转动；所述的大腿杆件和所述的小腿杆件之间设置有第一轴套，所述的第一轴套用于分隔所述的大腿杆件和所述的小腿杆件；所述的小腿杆件和所述的齿轮之间设置有第二轴套，所述的第二轴套用于分隔所述的小腿杆件和所述的齿轮。

所述增速机的输出轴的末端连接有卡环，所述的卡环用于起锁定作用，防止所述的大腿杆件和所述的小腿杆件在所述增速机的输出轴上做轴向运动。