[发明专利]一种基于能量分时调控的髋关节被动外骨骼装置

摘要

本发明属于下肢助力外骨骼领域，并公开了一种基于能量分时调控的髋关节被动外骨骼装置，包括腰部弧形支撑组件、髋关节组件、大腿组件和弹性元件连接组件，腰部弧形支撑组件包括围托和柔性绷带；髋关节组件包括髋关节内收外展连接件和髋关节屈曲伸展连接件；大腿组件包括大腿外侧连杆、大腿前环箍和大腿后环箍；弹性元件连接组件包括L型悬臂、力臂、拉绳离合器、拉伸弹簧和柔性绳。本发明通过随关节角度触发的拉绳离合器，使得拉伸弹簧在人体髋关节做负功时拉伸存储人体机械能、做正功时收缩释放该能量，最终实现对人体机械能的分时调控，辅助髋关节的运动，减少行走时的代谢能消耗，具有结构简单、成本低、重量轻、穿戴舒适的特点。

主权项

1.一种基于能量分时调控的髋关节被动外骨骼装置，其特征在于，包括腰部弧形支撑组件、髋关节组件、大腿组件和弹性元件连接组件，其中/n所述腰部弧形支撑组件包括围托和第一柔性绷带，所述第一柔性绷带的两端分别连接所述围托的两侧，用于与所述围托配合围住腰部以提供受力支撑；/n所述髋关节组件具有两组并且它们左右对称设置，每组所述髋关节组件均包括髋关节内收外展连接件和髋关节屈曲伸展连接件，其中，所述髋关节内收外展连接件的上端固定连接在所述围托上，该髋关节内收外展连接件的下端通过第一铰轴铰接所述髋关节屈曲伸展连接件的上端，以便所述髋关节屈曲伸展连接件能沿身体冠状面左右摆动；/n所述大腿组件设置有两组并且它们分别连接在一组所述髋关节组件上，每组所述大腿组件均包括大腿外侧连杆、大腿前环箍和大腿后环箍，其中，所述大腿外侧连杆的上端通过第二铰轴铰接所述髋关节屈曲伸展连接件的下端，以便所述大腿外侧连杆沿身体矢状面前后摆动，所述大腿前环箍的一端和大腿后环箍的一端分别通过销轴铰接在所述大腿外侧连杆的下端，并且它们的另一端通过第二柔性绷带连接在一起；/n所述弹性元件连接组件设置有两组并且两组所述弹性元件连接组件的一端分别连接于所述腰部弧形支撑组件，另一端分别连接一组所述大腿组件，每组所述弹性元件连接组件均包括L型悬臂、力臂、拉绳离合器、拉伸弹簧和柔性绳，其中，所述L型悬臂安装在所述围托上，所述力臂安装在所述L型悬臂上，所述拉绳离合器的上端连接在所述力臂上且该拉绳离合器的下端连接所述拉伸弹簧的上端，所述拉伸弹簧的下端连接所述柔性绳的上端，所述柔性绳的下端连接在所述大腿前环箍上。/n