[发明专利]半机动下肢外骨架

摘要

一种下肢外骨架，其包括两个腿部支架，所述腿部支架可连接到人的下肢并经配置以在其站立状态期间搁置在地面上。每个腿部支架包括：大腿连杆和小腿连杆；膝部接头，其经配置以允许所述小腿连杆与所述大腿连杆之间的弯曲和伸展。所述下肢外骨架进一步包括外骨架躯干托架，其可连接到人的上身。所述外骨架躯干托架可连接到所述腿部支架的大腿连杆，从而允许所述腿部支架与所述外骨架躯干托架之间的弯曲和伸展。两个转矩产生器耦接到所述膝部接头中的每一者。能够提供动力的动力单元耦接到所述转矩产生器。在操作中，当腿部支架处于站立状态且正在爬斜坡或楼梯时，所述动力单元将动力注入到所述各自转矩产生器中，从而扩大各自膝部角度。当腿部支架处于站立状态且不在爬斜坡或楼梯时，所述动力单元不会将任何动力注入到所述各自转矩产生器，而是在不消耗所述动力单元中存储的任何动力的情况下，迫使所述转矩产生器阻止所述各自膝部接头的弯曲。当腿部支架处于摆动状态时，所述动力单元不会将任何动力注入到所述各自转矩产生器，而是在不消耗所述动力单元中存储的任何动力的情况下，迫使所述转矩产生器对膝部弯曲和伸展的阻力最小化。

主权项

1.一种下肢外骨架，其可配置以与人耦接，所述下肢外骨架包括：两个腿部支架，其可配置以耦接到所述人的下肢，且经配置以在其站立状态期间搁置在地面上，其中每个所述腿部支架包括大腿连杆和小腿连杆；两个膝部接头，其每一者经配置以允许各自小腿连杆与各自大腿连杆之间的弯曲和伸展；以及外骨架躯干托架，其可配置以耦接到所述人的上身，可旋转地连接到所述腿部支架的所述大腿连杆，从而允许所述腿部支架与所述外骨架躯干托架之间的弯曲和伸展；两个转矩产生器，其耦接到每个所述膝部接头；以及动力单元，其能够提供动力，所述动力单元耦接到所述转矩产生器，其中所述动力单元经配置以针对每个转矩产生器在至少两种模式下操作，其中：当所述动力单元相对于所述转矩产生器中的一者在其第一模式下操作时，所述动力单元将动力注入到所述转矩产生器中，以扩大所述各自小腿连杆与各自大腿连杆之间所界定的各自膝部角度，且当所述动力单元相对于所述转矩产生器中的一者在其第二模式下操作时，由所述人来提供通过循环膝部运动进行的所述相应腿部支架的所述小腿连杆与所述各自大腿连杆之间的所述弯曲和伸展所需的能量，而所述动力单元致使所述转矩产生器阻止弯曲。