[实用新型]用于检测人体下肢膝关节运动信息的穿戴型外骨骼机构

摘要

本实用新型涉及一种用于检测人体下肢膝关节运动信息的穿戴型外骨骼机构，主要由大腿构件、小腿构件、膝转动关节、大腿穿戴具、小腿穿戴具、滑块和膝下转动关节组成，外骨骼机构通过大腿穿戴具和小腿穿戴具与人体下肢紧致联接。在人体直立行走过程中，下肢带动外骨骼机构作随动运动，并通过安置于膝转动关节和膝下转动关节处的第一光电编码器和第二光电编码器检测人体下肢膝关节的运动信息。人体下肢穿戴外骨骼机构后，外骨骼机构与下肢构成运动恰定的封闭运动链，外骨骼机构与人体下肢之间不存在运动干涉。还由于在膝转动关节和膝下转动关节的检测信息中包含人体下肢膝关节轴线滑移对膝关节转动运动的影响，可获得更准确的人体膝关节运动信息。

主权项

一种用于检测人体下肢膝关节运动信息的穿戴型外骨骼机构，由大腿构件(1)、小腿构件(2)、膝转动关节(3)、大腿穿戴具(4)、小腿穿戴具(5)、滑块(6)和膝下转动关节(7)组成，外骨骼机构与人体下肢之间通过大腿穿戴具(4)和小腿穿戴具(5)紧致相联；大腿构件(1)的上端开有第一通孔(8)和第二通孔(9)，下端开有第三通孔(10)和第四通孔(11)；小腿构件(2)的上端开有第五通孔(12)，中下部开有沿构件长度方向的滑槽(13)；膝转动关节(3)，由大腿构件(1)的下端，小腿构件(2)的上端，上端开有第六通孔(14)、第七通孔(15)及下端开有第八通孔(16)的第一侧板(17)，上端开有第九通孔(18)、第十通孔(19)及下端开有第十一通孔(20)的第二侧板(21)，第一螺栓组(22)和第二螺栓组(23)以及阶梯轴(24)组成；各组成部分的连接关系是：阶梯轴(24)的中轴段装入小腿构件(2)上端的第五通孔(12)中，两者之间为间隙配合；第一侧板(17)与阶梯轴(24)的左轴段通过第八通孔(16)过盈联接，第二侧板(21)与阶梯轴(24)的右轴段通过第十一通孔(20)过盈联接；第一侧板(17)、第二侧板(21)及大腿构件(1)通过第六通孔(14)、第七通孔(15)、第九通孔(18)、第十通孔(19)、第三通孔(10)和第四通孔(11)由第一螺栓组(22)及第二螺栓组(23)联接；大腿穿戴具(4)，由开有第十二通孔(25)、第十三通孔(26)、第十四通孔(27)、第十五通孔(28)的大腿连接件(29)，开有第十六通孔(30)、第十七通孔(31)、第一长孔(32)的大腿第一半月板(33)，开有第十八通孔(34)、第十九通孔(35)、第二长孔(36)的大腿第二半月板(37)以及第三螺栓组(38)和第四螺栓组(39)组成；各组成部分的连接关系是：大腿连接件(39)、大腿第一半月板(33)和大腿第二半月板(37)通过第十四通孔通孔(27)、第十五通孔(28)、第十六通孔(30)、第十七通孔(31)、第十八通孔(34)和第十九通孔(35)，由第三螺栓组(38)和第四螺栓组(39)联为一体；小腿穿戴具(5)，由阶梯轴段(40)、第二十通孔(41)和第二十一通孔(42)构成小腿连接件(43)，开有第二十二通孔(44)与第二十三通孔(45)、第三长孔(46)的小腿第一半月板(47)，开有第二十四通孔(48)与第二十五通孔(49)、第四长孔(50)的小腿第二半月板(51)以及第五螺栓组(52)和第六 螺栓组(53)组成；各组成部分的连接关系是：小腿连接件(43)、小腿第一半月板(47)和小腿第二半月板(51)通过第二十通孔(41)、第二十一通孔(42)、第二十二通孔(44)、第二十三通孔(45)、第二十四通孔(48)和第二十五通孔(49)由第五螺栓组(52)和第六螺栓组(53)联为一体；滑块(6)，由四周开有第二十六通孔(54)、第二十七通孔(55)、第二十八通孔(56)、第二十九通孔(57)及中部开有第三十通孔(58)的第一半滑块(59)，四周开有第一螺纹孔(60)、第二螺纹孔(61)、第三螺纹孔(62)、第四螺纹孔(63)和中部开有第三十一通孔(64)的第二半滑块(65)以及第一螺钉(66)、第二螺钉(67)、第三螺钉(68)和第四螺钉(69)组成；第一半滑块(59)、第二半滑块(65)通过第二十六通孔(54)、第二十七通孔(55)、第二十八通孔(56)、第二十九通孔(57)和第一螺纹孔(60)、第二螺纹孔(61)、第三螺纹孔(62)、第四螺纹孔(63)，由第一螺钉(66)、第二螺钉(67)、第三螺钉(68)和第四螺钉(69)联为一体；膝下转动关节(7)，由小腿连接件(43)的阶梯轴段(40)，滑块(6)和开口挡圈(70)组成；各组成部分的连接关系是：滑块(6)通过第一半滑块(59)、第二半滑块(65)的第三十通孔(58)和第三十一通孔(64)与阶梯轴(40)以间隙配合相连接，并由开口挡圈(70)和阶梯轴肩实现滑块(6)的轴向定位；大腿构件(1)与大腿穿戴具(4)通过第一通孔(8)、第二通孔(9)、第十二通孔(25)和第十三通孔(26)，由第七螺栓组(71)及第八螺栓组72)联为一体，大腿构件(1)和小腿构件(2)通过膝转动关节(3)连接；小腿构件(2)通过滑槽(13)与滑块(6)连接，连接方式是先通过第二半滑块(65)嵌装入滑槽(13)，再通过第一半滑块(59)、第二半滑块(65)上的第二十六通孔(54)、第二十七通孔(55)、第二十八通孔(56)、第二十九通孔(57)和第一螺纹孔(60)、第二螺纹孔(61)、第三螺纹孔(62)、第四螺纹孔(63)，由第一螺钉(66)、第二螺钉(67)、第三螺钉(68)和第四螺钉(69)将第一半滑块(59)、第二半滑块(65)联为整体滑块(6)；滑块(6)通过膝下转动关节(7)连接小腿穿戴具(5)。