[发明专利]一种绑带、裤装及膝关节助力外骨骼

说明书

本发明涉及外骨骼配套部组件技术领域，设计一种变厚度、变刚性的绑带，兼顾柔韧舒适与刚性两方面的需求。设计一种裤装，与上述的绑带形成配合关系。通过在裤装上开扣眼，使得扣环可露出，从而实现与外骨骼设备的连接。设计一种膝关节助力外骨骼，与上述裤装相结合使用。有益效果是：绑带穿着舒适，刚柔并济，且符合力的传递需求；绑带重量相对现有技术较低；裤装的使用，提升可穿戴外骨骼的穿着舒适性；膝关节助力外骨骼，与绑带和裤装配合，整体性好，更贴合人体，更符合外骨骼关节驱动人体躯干的力值需求。

技术领域

本发明涉及外骨骼技术领域，尤其涉及一种绑带、裤装及膝关节助力外骨骼。

背景技术

现有技术的外骨骼绑带，普遍材质织物或弹性绑带，其各项同性较好。但对于可穿戴设备来说，各向同性恰是不需要的。假设从驱动端输出的力矩值恒定，则越远离驱动端，所能传递的力值就越低，力臂相应的刚性可以适当降低。而实际上，现有技术的外骨骼绑带，均以刚性力臂和各向同性绑带为主，对减重和穿着舒适性都不利。

在穿戴外骨骼时，普遍是将外骨骼绑带捆扎在裤子的外面，而不贴合。且绑带绑扎在裤子外之后，随着外骨骼的运行，裤子面料起到了“润滑”的作用，使得捆扎不牢靠，且增加了不舒适性。

膝关节助力外骨骼，普遍是在膝关节处，通过绑带捆扎的膝部。存在上述的问题。

发明内容

本发明通过设计一种变厚度、变刚性的绑带，兼顾柔韧舒适与刚性两方面的需求。一方面，通过在刚性材质的加强筋32表面，敷设弹性材质的本体31，提升整体的表面的弹性。另一方面，通过线性或非线性地，改变加强筋32以及本体31的厚度变化趋势，使得与人体表面具有更好的贴合性，更好的适应人体表面的曲线变化，提升舒适性。再一方面，以力的传递特点，自扣环323向远端，对加强筋32的刚性需求降低，有必要减薄，从而降低重量。

本发明设计一种裤装，与上述的绑带形成配合关系。通过在裤装上开扣眼6，使得扣环323可露出，从而实现与外骨骼设备的连接。

本发明设计一种膝关节助力外骨骼，与上述裤装相结合使用。

具体发明内容为：

一种绑带，绑带呈片状，包括本体31和嵌于本体31内的加强筋32；本体31为弹性材质，展开后，大致呈左右对称状，自中间向两侧逐渐减薄；上下对称或非对称地，自中部向两侧逐渐减薄；加强筋32为刚性材质，厚薄变化趋势与本体31相应；加强筋32上设置扣环323，扣环323突出于本体31表面。

优选地，还包括本体31外表面两端分别在正反面设置魔术贴A面37，魔术贴B面38。

优选地，本体31沿厚度方向，自上而下依次为垫布34、胶粒层35、本体31、加强筋32、本体31、弹性衬布36；胶粒层35为硅胶材质，表面具有胶粒351；垫布34为网眼形料。

优选地，本体31为硅胶材质。

优选地，加强筋32为碳纤维材质，所述扣环323通过安装方式固定于加强筋32上的筋厚部321。

一种裤装，包括裤装1，包括所述的绑带；其中：裤装1腿内侧设置内侧开闭口2，腿外侧设置扣眼6；所述的绑带包括上绑带3和下绑带4，分别位于膝盖部位上、下方。绑带内套于裤装中，所述的扣环323穿过扣眼6，露于裤装1外。

优选地，内侧开闭口2通过拉链、按扣实现开闭操作。

优选地，所述的上绑带3、下绑带4与裤装1内侧之间通过魔术贴实现相对固定粘合。

一种膝关节助力外骨骼，包括所述的裤装，膝关节助力器5，上连接叉51，下连接叉52；膝关节助力器5的外壳与输出端分别连接上连接叉51，下连接叉52；上连接叉51，下连接叉52上分别设置孔位，与所述的扣环323相固定连接扣合。