[实用新型]可穿戴式下肢外骨骼辅助步行装置

说明书

本实用新型公开了一种可穿戴式下肢外骨骼辅助步行装置，包括大腿固定装置、小腿固定装置、髋关节固定装置和肩关节固定装置，大腿固定装置与小腿固定装置铰接，大腿固定装置、小腿固定装置内侧面分别设有大腿固定扣环、小腿固定扣环，髋关节固定装置与肩关节固定装置通过肩髋关节稳定连接装置连接，大腿固定装置与髋关节固定装置铰接，肩关节固定装置上设有表面肌电信号采集器。本实用新型通过安装在肩关节的表面肌电信号采集器采集患者的肩关节肌肉激活状态，将数据无线传输给总控制模块；总控制模块通过分析数据判断患者运动意图，并由此输出特定脉宽控制髋关节处和膝关节处的运动动力机构输出力矩完成行走任务，实现外骨骼辅助行走柔顺化。

技术领域

本实用新型涉及一种辅助步行装置，具体涉及一种可穿戴式下肢外骨骼辅助步行装置。

背景技术

‌目前，随着机器人技术和康复医学的结合，用于康复以及日常使用的机器人逐渐开始成为研究导向。大多数残疾人在重返正常生活的过程中由于残障和功能弱化深受身心影响。目前各研究机构所在研发的外骨骼机器人控制系统输入采用的有力传感器，机械按键控制，表面肌肉电信号控制以及脑电控制等。下肢残疾人由于肌肉萎缩或截肢等原因，传统方案里提取下肢肌肉电信号较为困难繁琐。而脑电接口机器人基于实时采集的密集脑电信号转化识别为人类的运动意图从而实现动作，但需要高精度高密度的EEG信号。短期两者均难以普及。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可穿戴式下肢外骨骼辅助步行装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可穿戴式下肢外骨骼辅助步行装置，包括大腿固定装置、小腿固定装置、髋关节固定装置和肩关节固定装置，大腿固定装置的底端与小腿固定装置的顶端铰接，大腿固定装置、小腿固定装置内侧面分别设有大腿固定扣环、小腿固定扣环，髋关节固定装置与肩关节固定装置通过肩髋关节稳定连接装置连接，大腿固定装置的顶端与髋关节固定装置的底端铰接，肩关节固定装置上设有表面肌电信号采集器，大腿固定装置上设有总控制模块，表面肌电信号采集器与总控制模块连接。

进一步的，所述髋关节固定装置为弧形形状，其弧形的边缘设有绑带通孔。

进一步的，所述小腿固定装置上开设小腿板条形槽，大腿固定装置上开设大腿板条形槽。

进一步的，所述大腿固定装置与小腿固定装置的铰接处设有膝关节运动动力机构，大腿固定装置与髋关节固定装置的交接处设有髋关节运动动力机构，大腿板条形槽、小腿板条形槽中分别设有电源模块，电源模块分别与髋关节运动动力机构和膝关节运动动力机构电连接。

进一步的，所述髋关节运动动力机构和膝关节运动动力机构为数字舵机。

进一步的，所述肩关节固定装置上部内凸面前后两侧分别开设有通孔，通孔中设置表面肌电信号采集器。

进一步的，所述总控制模块为arduino控制板，安装在大腿板条形槽中，总控制模块与髋关节运动动力机构和膝关节运动动力机构连接。

与现有技术相比本实用新型通过安装在肩关节的表面肌电信号采集器采集患者的肩关节肌肉激活状态，通过无线传输方式将数据传输给总控制模块；总控制模块通过分析数据判断患者运动意图，并由此输出特定脉宽控制髋关节处和膝关节处的运动动力机构输出力矩完成行走任务，实现外骨骼辅助行走柔顺化。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的侧视图；