一种半被动轻量型下肢外骨骼制造技术

本发明专利技术涉及一种半被动轻量型下肢外骨骼，该下肢外骨骼包括腰部组件以及一对分别设置在腰部组件两端的下肢运动机构，腰部组件包括第一挡板以及与第一挡板铰接的第二挡板，两下肢运动机构分别与第一挡板、第二挡板相连，下肢运动机构包括由上至下依次设置在腰部组件上的髋关节驱动组件、大腿组件、膝关节组件、小腿组件及踝足组件。与现有技术相比，本发明专利技术采用轻量化、柔顺化设计及半被动的驱动方式，仅主动驱动髋关节，而膝关节和踝关节均为被动自由度，充分利用了人体自身的能量，步态符合正常人体步态，同时较为明显地减小了下肢外骨骼的重量和体积，适用于轻度下肢功能障碍者的下肢康复和助力行走。

A semi passive light weight lower extremities exoskeleton

The present invention relates to a semi passive light weight lower limb exoskeleton. The lower limb exoskeleton includes a waist component and a pair of lower limb motion mechanisms set at both ends of the waist component. The waist component includes the first baffle and the second baffles articulated with the first baffle, and the two lower limb motor structure is respectively with the first baffle and the second baffle. The lower limb movement mechanism includes the hip drive component, the thigh component, the knee joint component, the leg component and the ankle foot component, which are arranged on the waist component from top to bottom. Compared with the existing technology, the invention uses lightweight, compliant design and semi passive drive, only driving the hip joint actively, while the knee and ankle joints are passive degrees of freedom, making full use of the energy of the human body. The gait is in line with the normal human gait, and the weight of the exoskeleton of the lower extremities is obviously reduced. And the volume is suitable for lower limb rehabilitation and help walking for patients with mild lower extremity dysfunction.

【技术实现步骤摘要】
一种半被动轻量型下肢外骨骼
本专利技术属于人体仿生外骨骼
，涉及一种半被动轻量型下肢外骨骼。
技术介绍
下肢行走是人体的重要功能之一，许多神经系统疾病如脑卒中、脊髓损伤等都会导致下肢运动障碍，除此之外，骨折、肌肉损伤等伤病也可能会涉及到下肢行走功能。我国作为人口大国，下肢功能障碍患者的人数不可小觑，因此，下肢功能障碍的治疗与康复受到了人们的高度重视。在康复医学领域，步行训练是下肢功能障碍康复中的重要手段之一。医学上的康复训练是基于大脑的可塑性原理进行的，但这需要大量劳动和很多护理工作。出于对患者更好的保护，下肢康复辅助装置的使用在康复治疗中显得十分必要。下肢外骨骼是下肢康复机器人中的典型代表之一，此类康复机器人基于仿生学原理设计，结合人体工程学，能穿戴于患肢，实现更自然有效的康复训练，是目前下肢康复机器人研究的热点。除此之外，在工业、军事研究领域，下肢外骨骼还具有分担负重等功能，具有较大的实用价值和研究意义。一般来讲，出于对人体下肢自由度的简化，以单侧为例，下肢外骨骼主要涉及下肢关节的6个自由度：髋关节屈曲伸展、内收外展、内旋外旋共3个自由度；膝关节屈曲伸展1个自由度；踝关节跖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半被动轻量型下肢外骨骼，其特征在于，该下肢外骨骼包括腰部组件(A)以及一对分别设置在腰部组件(A)两端的下肢运动机构，所述的腰部组件(A)包括第一挡板(A1)以及与第一挡板(A1)铰接的第二挡板(A2)，两下肢运动机构分别与第一挡板(A1)、第二挡板(A2)相连，所述的下肢运动机构包括由上至下依次设置在腰部组件(A)上的髋关节驱动组件(B)、大腿组件(C)、膝关节组件(D)、小腿组件(E)及踝足组件(F)。

【技术特征摘要】
1.一种半被动轻量型下肢外骨骼，其特征在于，该下肢外骨骼包括腰部组件(A)以及一对分别设置在腰部组件(A)两端的下肢运动机构，所述的腰部组件(A)包括第一挡板(A1)以及与第一挡板(A1)铰接的第二挡板(A2)，两下肢运动机构分别与第一挡板(A1)、第二挡板(A2)相连，所述的下肢运动机构包括由上至下依次设置在腰部组件(A)上的髋关节驱动组件(B)、大腿组件(C)、膝关节组件(D)、小腿组件(E)及踝足组件(F)。2.根据权利要求1所述的一种半被动轻量型下肢外骨骼，其特征在于，所述的第一挡板(A1)的一端设有第一连接板(A5)，该第一连接板(A5)上开设有轴孔(A7)，所述的第二挡板(A2)的一端设有第二连接板(A6)，该第二连接板(A6)上设有固定轴(A8)，所述的第一连接板(A5)与第二连接板(A6)之间设有分别与轴孔(A7)、固定轴(A8)相适配的轴承(A3)。3.根据权利要求1所述的一种半被动轻量型下肢外骨骼，其特征在于，所述的髋关节驱动组件(B)包括固定盘(B1)、驱动杆(B2)、限位件(B3)、谐波减速器(B4)、无刷直流电机(B5)、髋关节磁铁(B7)及髋关节磁编码器(B8)，所述的固定盘(B1)与腰部组件(A)的端部固定连接，所述的限位件(B3)固定设置在固定盘(B1)上，所述的限位件(B3)及无刷直流电机(B5)分别位于谐波减速器(B4)的两侧，所述的驱动杆(B2)位于限位件(B3)与固定盘(B1)之间，所述的谐波减速器(B4)的柔轮分别与限位件(B3)、无刷直流电机(B5)固定连接，所述的谐波减速器(B4)的刚轮与驱动杆(B2)固定连接，所述的谐波减速器(B4)的波发生器与无刷直流电机(B5)的输出轴相连，所述的髋关节磁铁(B7)固定设置在驱动杆(B2)上，所述的髋关节磁编码器(B8)固定设置在固定盘(B1)上。4.根据权利要求3所述的一种半被动轻量型下肢外骨骼，其特征在于，所述的大腿组件(C)包括大腿支杆(C2)、固定设置在大腿支杆(C2)上的大腿护箍(C3)、设置在大腿护箍(C3)上的大腿护带(C4)以及设置在大腿护带(C4)上的大腿护垫(C5)，所述的大腿支杆(C2)的顶端与驱动杆(B2)的底端铰接。5.根据权利要求4所述的一种半被动轻量型下肢外骨骼，其特征在于，所述的大腿支杆(C2)的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡冰山，卢鸿润，谈维杰，余红阳，喻洪流，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31