[发明专利]一种穿戴式柔性下肢助力外骨骼

权利要求书

1.一种穿戴式柔性下肢助力外骨骼，其特征在于，包括柔性服、弹性驱动装置、鲍登线驱动装置、驱动控制装置、柔性绑缚装置、传感系统，所述柔性服穿戴于人体躯干，所述柔性绑缚装置穿戴于人体膝关节处，所述弹性驱动装置设置在人体的正面，所述弹性驱动装置的两端分别连接所述柔性服和所述柔性绑缚装置，所述驱动控制装置设置在所述柔性服上，所述鲍登线驱动装置的两端分别连接所述驱动控制装置和所述柔性绑缚装置；

所述柔性服包括双肩带、胸前连接带、上下连接带、腰带、腰部下摆、背部背负模块、髋两侧固定模块；所述双肩带与所述胸前连接带、所述上下连接带缝合，所述上下连接带与所述腰带缝合，所述背部背负模块的内衬与所述腰带的内衬为一体化结构，所述腰带与所述腰部下摆缝合，所述髋两侧固定模块与所述腰部下摆缝合；所述髋两侧固定模块对应于髋关节位置设置有柱状凸起；

所述驱动控制装置包括控制模块、驱动模块、安装背板、传动模块、导向模块，所述驱动模块被配置为驱动所述传动模块，所述传动模块被配置为驱动所述鲍登线驱动装置，所述导向模块被配置为对所述鲍登线驱动装置导向，所述控制模块被配置为控制所述助力外骨骼，所述安装背板被配置为支撑所述控制模块、驱动模块、传动模块、导向模块；

所述驱动模块包括电机、伺服控制器、下支架、上支架座、上支架盖、第一锥齿轮，所述下支架、所述上支架座与所述安装背板连接，所述上支架座、所述上支架盖固定所述电机，所述伺服控制器与所述电机通过引线连接，所述第一锥齿轮与所述电机的输出轴连接；

所述传动模块包括第一传动轴和对称设置于所述第一传动轴两侧的第二传动轴；所述第一传动轴上设置有第二锥齿轮、第一直齿轮，所述第二传动轴上设置有第二直齿轮、鲍登线轮、涡卷弹簧、步态相位分离器，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮啮合，所述涡卷弹簧的一端与所述鲍登线轮连接，所述涡卷弹簧的另一端与所述传动模块的外壳连接；所述步态相位分离器包括芯轴、固定电磁线圈、固定摩擦面齿片、压缩弹簧、滑动摩擦面齿片和外花键连接头，所述芯轴与所述第二传动轴通过D形孔轴连接，所述固定电磁线圈与所述传动模块的外壳连接，所述固定摩擦面齿片的一端与所述固定电磁线圈连接，所述固定摩擦面齿片的另一端与所述压缩弹簧的一端连接，所述压缩弹簧的另一端与所述滑动摩擦面齿片连接，所述滑动摩擦面齿片与所述外花键连接头通过内侧卡槽连接，所述外花键连接头与所述鲍登线轮通过花键连接；

所述鲍登线驱动装置包括鲍登线、套管和导向滑轮组，所述鲍登线的上端连接所述传动模块，所述鲍登线的下端连接所述柔性绑缚装置，所述导向滑轮组包括壳体、端盖和内部的第一滑轮、第二滑轮、第二动滑轮、第二滑动轴，所述第一滑轮、所述第二滑轮通过螺栓固定在所述壳体上，所述第二动滑轮设置在所述第二滑动轴上，所述第二滑动轴设置在所述壳体的壳体槽内；所述第一滑轮的轴、所述第二滑轮的轴分别与所述髋两侧固定模块的柱状凸起通过螺纹连接；

所述弹性驱动装置包括依次连接的上端连接片、并联弹簧、下端连接片和连接带，所述上端连接片还与所述柔性服连接，所述连接带还与所述柔性绑缚装置连接；

所述传感系统被配置为采集人体步态参数。

2.如权利要求1所述的穿戴式柔性下肢助力外骨骼，其特征在于，所述柔性绑缚装置包括膝上端、膝中端和膝下端，所述膝上端和所述膝下端为三层结构，分别为里层的海绵内衬、中间层的低温热塑板、外层的衬布，所述低温热塑板与所述海绵内衬、所述衬布缝合；所述膝上端设置有线固定器，所述膝中端包括支撑弹簧和内衬，所述支撑弹簧上端与所述膝上端的低温热塑板连接，所述支撑弹簧下端与所述膝下端的低温热塑板连接。

3.如权利要求2所述的穿戴式柔性下肢助力外骨骼，其特征在于，所述上端连接片与所述柔性服对应于人体髂骨上前棘位置通过螺纹连接，所述上端连接片与所述并联弹簧通过固定销连接，所述下端连接片与所述并联弹簧通过固定销连接，所述连接带与所述柔性绑缚装置在人体下肢小腿胫骨粗隆位置处通过螺纹连接，所述连接带为无弹性带。