[实用新型]一种膝关节助力机构、系统及外骨骼机器人

权利要求书

1.一种膝关节助力机构，其特征在于，包括：

膝关节支撑件，所述膝关节助力机构处于穿戴状态时，所述膝关节支撑件束缚于踝关节以上且膝关节以下的小腿部；

助力组件，所述助力组件紧固连接在所述膝关节支撑件前侧的外壁上，所述助力组件的延伸方向与所述膝关节支撑件的延伸方向一致；所述助力组件包括：

壳体，所述壳体上下贯通，所述壳体紧固连接在所述膝关节支撑件前侧的外壁上；

拉杆，所述拉杆容纳在所述壳体内，并能够沿所述壳体的长度方向可控的往复移动；

端盖，所述端盖紧固连接在所述拉杆的底端，所述端盖容纳在所述壳体内，并能够在所述拉杆的带动下沿所述壳体的长度方向可控的往复移动；

限位盘，所述限位盘固定在所述壳体内且远离所述端盖的一端；

弹性件，所述弹性件套设在所述拉杆，所述弹性件具有相对的第一端和第二端，第一端抵靠在所述端盖上，第二端抵靠在所述限位盘上；

牵引绳，所述牵引绳与拉杆紧固连接，所述牵引绳拉动所述拉杆向上移动时，在所述限位盘的限制下，所述弹性件呈压缩储能状态；呈压缩储能状态的弹性件恢复形变时，所述弹性件的第一端驱动所述端盖并同时带动所述拉杆向下移动。

2.根据权利要求1所述的膝关节助力机构，其特征在于，所述膝关节助力机构还包括导向组件，所述导向组件设置在所述膝关节支撑件的外壁且靠近所述膝关节的一端；所述导向组件用于限制所述牵引绳的牵引方向。

3.根据权利要求2所述的膝关节助力机构，其特征在于，所述导向组件包括：

连接件，所述连接件抱合在所述膝关节支撑件的外壁且靠近所述膝关节的一端；所述连接件远离所述膝关节支撑件的一侧开设一U形豁口，所述U形豁口相对的两个豁口壁上开设有中心轴线共线的安装孔；

转轴，所述转轴的两端分别插设在上述两个安装孔内；

耐磨套，所述耐磨套套设在所述转轴上，且能够沿所述转轴的周向转动；所述牵引绳与所述耐磨套接触，所述牵引绳在上下移动的过程中，所述耐磨套随动的沿所述转轴的周向转动。

4.根据权利要求3所述的膝关节助力机构，其特征在于，所述耐磨套为铍铜耐磨套或高铝青铜耐磨套。

5.根据权利要求1所述的膝关节助力机构，其特征在于，所述膝关节助力机构还包括：

电机，所述电机用于为所述牵引绳提供动力。

6.根据权利要求1所述的膝关节助力机构，其特征在于，所述膝关节助力机构还包括：

至少两个卡扣，至少两个所述卡扣沿所述膝关节支撑件的长度方向间隔设置，所述壳体以过盈配合的方式与卡扣紧固连接在一起。

7.根据权利要求6所述的膝关节助力机构，其特征在于，所述卡扣为U形卡扣，所述U形卡扣所具有的开口朝向所述膝关节支撑件的前方。

8.根据权利要求1所述的膝关节助力机构，其特性在于，所述弹性件为弹簧；和/或，所述牵引绳为钢丝绳。

9.一种膝关节助力系统，其特征在于，包括：

膝关节助力机构，所述膝关节助力机构为权利要求5所述的膝关节助力机构；

拉力传感器，所述拉力传感器套设在所述拉杆上且靠近所述端盖的位置，用于实时获取施加在所述拉杆上的实测拉力信号F1；

通信单元，用于接收由所述拉力传感器发送的实测拉力信号F1；

处理单元，所述处理单元内配置有预设拉力信号F2；所述处理单元还用于判断所述实测拉力信号F1与预设拉力信号F2之间的关系；当F1＜F2时，生成第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述电机的功率输出，以使得F1＝F2；当F1＞F2时，生成第二控制指令，所述第二控制指令用于控制所述电机的功率输出，以使得F1＝F2；

所述通信单元还用于将第一控制指令或第二控制指令发送至所述电机。

10.一种外骨骼机器人，其特征在于，包括权利要求9所述的膝关节助力系统。