[实用新型]一种下肢外骨骼

说明书

本实用新型提供一种下肢外骨骼，包括腿部连杆机构，其包括基体、主动件、第一驱动连杆、第二驱动连杆、髋关节摆杆、大腿连杆、大腿、小腿；主动件转动设置在基体上；第一驱动连杆和第二驱动连杆的第一端均铰接在主动件上；第一驱动连杆的第二端铰接在髋关节摆动杆的第二铰接点上；大腿连杆的两端分别铰接在髋关节摆动杆的第三铰接点和小腿的第六铰接点上；大腿的第一端和髋关节摆杆的第四铰接点铰接在基体同一位置上，大腿的第二端铰接在小腿的第五铰接点上；第二驱动杆的第二端铰接在大腿的第七铰接点上；第二驱动连杆的长度可调以改变大腿最大屈曲角度；主动件转动带动大腿、小腿运动可模拟人体步态运动；改变大腿最大屈曲角度，降低穿戴难度。

技术领域

本实用新型属于康复机器人技术领域，具体涉及一种下肢外骨骼。

背景技术

下肢外骨骼被广泛应用于助老助残及康复医疗领域，以辅助人体行走，但现有的下肢外骨骼基本上都采用电机对髋关节和膝关节进行独立控制的方式以模拟人体步态，控制难度大，成本高，不便于推广应用。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种下肢外骨骼，其无需额外设置膝关节驱动源，只需驱动主动件转动即可模拟人体下肢运动，极大地降低了成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种下肢外骨骼，包括腿部连杆机构，所述腿部连杆机构包括基体、主动件、第一驱动连杆、第二驱动连杆、髋关节摆杆、大腿连杆、大腿、小腿和脚底机构；所述主动件可转动地设置在基体上；所述主动件上设有相对主动件转动中心线偏置的第一铰接点；所述第一驱动连杆的第一端和第二驱动连杆的第一端均铰接在主动件的第一铰接点上；所述髋关节摆杆上设有第二铰接点、第三铰接点和第四铰接点；所述小腿上端设有第五铰接点和第六铰接点，脚底机构铰接在小腿的下端；所述第一驱动连杆的第二端铰接在髋关节摆杆的第二铰接点上；所述大腿连杆的第一端铰接在髋关节摆杆的第三铰接点上，大腿连杆的第二端铰接在小腿的第六铰接点上；所述大腿的第一端和髋关节摆杆的第四铰接点铰接在基体的同一位置上，大腿的第二端铰接在小腿的第五铰接点上；所述第二驱动连杆的第二端铰接在大腿的第七铰接点上，所述第七铰接点位于第四铰接点与第五铰接点之间；所述第二驱动连杆的长度可调以改变大腿的最大屈曲角度；当主动件转动时，带动第一驱动连杆和第二驱动连杆运动，第一驱动连杆带动髋关节摆杆转动，进而带动大腿连杆运动；第二驱动连杆带动大腿运动，大腿连杆和大腿又带动小腿运动，从而模拟人体步态运动；由于人体步态行走和人体浅坐状态下的大腿屈曲角度不同，通过改变第二驱动连杆的长度以调节下肢外骨骼的最大屈曲角度，既便于用户浅坐于支撑物(如凳子、椅子、床边、轮椅凳)上穿戴下肢外骨骼，降低下肢外骨骼的穿戴难度，又便于穿戴好外骨骼的用户浅坐于支撑物上休息。

优选地，所述第二驱动连杆包括第二固定件、第二活动件和第二锁紧件，所述第二固定件与第二活动件在两者的长度方向上滑动配合；第二固定件上设有第二固定孔，第二活动件沿其长度方向间隔设有多个可与第二固定孔配合的第二活动孔，所述第二锁紧件穿过第二固定孔后与不同的第二活动孔配合以调节第二固定件与第二活动件的相对位置，进而达到改变第二驱动连杆长度的目的。

优选地，所述大腿连杆、大腿和小腿的长度均可调，以满足不同大腿长度、不同小腿长度用户的需求。

优选地，大腿包括大腿固定件、大腿活动件和大腿锁紧件，所述大腿固定件与大腿活动件在两者的长度方向上滑动配合；大腿固定件上设有大腿固定孔，大腿活动件沿其长度方向间隔设有多个可与大腿固定孔配合的大腿活动孔，所述大腿锁紧件穿过大腿固定孔后与不同的大腿活动孔配合以调节大腿固定件与大腿活动件的相对位置，进而达到改变大腿长度的目的。