[实用新型]一种气动肌肉驱动的下肢外骨骼助力装置

摘要

本实用新型公开了一种气动肌肉驱动的下肢外骨骼助力装置，包括依次相连的控制箱、背部装置、腰部装置、下肢装置和脚部装置；腰部装置包括旋转构件及伸长构件，旋转构件提供一个辅助自由度并设有安全限位挡扣，改变伸长构件的孔间配合可以调整腰部装置的长度；下肢装置采用滑轮钢丝绳型的气动肌肉双对拉式结构，通过两个气动肌肉对偶拉动钢丝绳，利用柔性钢丝绳与滑轮间的摩擦力带动滑轮转动从而实现关节驱动；控制箱根据操作人员的运动意图闭环控制各关节转动，从而带动腿部运动达到助力目的。本实用新型具有结构简单、尺寸可调、灵活安全、稳定可靠等优点，能有效提高助力装置的承载能力和控制精度，且穿戴维护方便，节约成本，清洁环保。

主权项

一种气动肌肉驱动的下肢外骨骼助力装置，其特征在于，包括依次相连的控制箱(1)、背部装置(2)、腰部装置(3)、下肢装置(4)和脚部装置(5)；其中，腰部装置(3)包括两个相配合的髋关节伸长板(3‑1)、两个相同的髋关节固定板(3‑2)、两个相同的髋关节旋转板(3‑4)及两个相同的髋关节连接板(3‑6)；两个髋关节伸长板(3‑1)的内侧对置相连，两个髋关节伸长板(3‑1)之间可伸缩固定；两个髋关节固定板(3‑2)对称地固定于两个髋关节伸长板(3‑1)的外端，每个髋关节固定板(3‑2)上均设置有两个髋关节旋转限位挡扣(3‑3)；两个髋关节旋转板(3‑4)的内端分别与两个髋关节固定板(3‑2)的外端铰接，并通过髋关节旋转限位挡扣(3‑3)来限定每个髋关节旋转板(3‑4)的转动范围；两个髋关节旋转板(3‑4)的外端分别通过限位合页(3‑5)与两个髋关节连接板(3‑6)相连；下肢装置(4)包括两个相同的大腿装置和两个相同的小腿装置，且大腿装置和小腿装置的结构相同，其包括滑轮(4‑1)、滑轮轴(4‑8)、柔性钢绳(4‑2)、两个气动肌肉(4‑6)、伸缩支撑杆(4‑4)及连杆(4‑7)；所述伸缩支撑杆(4‑4)由两段支撑杆套设而成，且两段支撑杆的连接处设置有卡扣(4‑5)以固定长度；滑轮轴(4‑8)沿伸缩支撑杆(4‑4)的径向设置于伸缩支撑杆(4‑4)的上端，伸缩支撑杆(4‑4)的下端垂直固定于连杆(4‑7)中部；滑轮(4‑1)安装于滑轮轴(4‑8)上，且每个气动肌肉(4‑6)的两端均设置有耳环(4‑3)；柔性钢绳(4‑2)绕过滑轮(4‑1)且两端分别与两个气动肌肉(4‑6)上端的耳环(4‑3)相连，两个气动肌肉(4‑6)下端的耳环(4‑3)分别与连杆(4‑7)的两端铰接，通过两个气动肌肉(4‑6)的伸缩带动滑轮(4‑1)相对于滑轮轴(4‑8)的转动；两个大腿装置的滑轮(4‑1)分别固定在两个髋关节连接板(3‑6)上，两个小腿装置的滑轮(4‑1)分别固定在两个大腿装置的伸缩支撑杆(4‑4)底部。