一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构制造技术

本发明专利技术属于外骨骼机构技术领域，具体涉及一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，包括两组边侧外骨骼，边侧外骨骼包括边侧大腿组件和边侧小腿组件，边侧大腿组件顶部设有吊带，边侧大腿组件底部通过边侧膝关节组件连接边侧小腿组件顶部，边侧小腿组件底部连接边侧鞋垫，边侧膝关节组件处设有边侧挡板装置，边侧外骨骼包括对称设置的左侧外骨骼和右侧外骨骼，左侧外骨骼置于人体左腿外侧，右侧外骨骼置于人体右腿外侧，吊带固定人体裆部来悬挂人体，边侧挡板装置与人体膝盖固定，人体脚部置于边侧鞋垫上。本发明专利技术结构简单、操作方便，吊带、绑带等装置与人体柔性连接、接触面积大、舒适度高，生产成本低，应用范围广，适合推广应用。

An exoskeleton mechanism for reducing the pressure on joints

The invention belongs to the technical field of exoskeleton mechanism, in particular to an exoskeleton mechanism for reducing the pressure on the joint, including two groups of side exoskeletons, the side exoskeletons including the side thigh component and the side calf component, the top of the side thigh component is provided with a sling, the bottom of the side big leg component is connected with the top of the side calf component through the side knee component, and the side calf component The bottom is connected with the side insole, the side knee joint component is provided with side baffle device, the side exoskeleton includes the left exoskeleton and the right exoskeleton symmetrically arranged, the left exoskeleton is arranged outside the left leg of the human body, the right exoskeleton is arranged outside the right leg of the human body, the suspender is fixed on the crotch of the human body to hang the human body, the side baffle device is fixed with the human knee, and the human foot is arranged on the side insole Up. The device has the advantages of simple structure, convenient operation, flexible connection with human body, large contact area, high comfort, low production cost and wide application range, and is suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构
本专利技术属于外骨骼机构
，尤其是涉及一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构。
技术介绍
外骨骼机构是一种可以穿戴在人体上，为人体提供支撑来减小膝关节、踝关节、脚部的压力的机械结构。外骨骼机构可广泛应用于关节炎患者、脚踝崴伤患者、外科医师、农民、工人等等。当患者关节处出现病变，直立给关节处带来压力，正常站立时的压力会压迫病变处，在患者关节病变只停留在不受到身体重量带来压力的情况下可以正常弯曲，而站立就会疼痛难忍时，通过外骨骼机构可以将患者关节的压力降到最低，降低病变处的压力，减轻患者行走时的痛苦。当人在运动或劳动时，脚踝容易崴伤，崴伤在恢复过程中，患者的生活受到极大的影响，直立将人体的全部重量作用到崴伤部位，难以进行正常的行走，通过外骨骼机构可将脚踝的部位压力降至最低，减轻患者行走时的痛苦。工厂中很多岗位需要操作者长时间站立，农民在耕作的时候需要长时间的站立，外科医生在进行手术操作时也往往需要站上几个小时甚至十多个小时，长时间站立会使人体脚踝、小腿酸痛、导致人体小腿静脉曲张以及脚上出现“鸡眼”等病变。使用该外骨骼可以减小膝关节、踝关节、腿部、脚部的压力，使得工作者长时间站立也能保持舒适和健康。目前已知的各类外骨骼机构均设有驱动机构，驱动机构均有体积大、质量重、噪音大、耗能高等缺陷。可穿戴外骨骼机构大多通过刚性结构固定在患者腰部或大腿根部，外骨骼机构与人体接触面积小，刚性接触导致患者不舒适，且大多结构复杂，生产成本高，不适合推广应用。r>
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种外骨骼机构；尤其是结构简单、操作方便，与人体柔性连接、接触面积大、舒适度高，生产成本低，应用范围广的一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，包括两组边侧外骨骼，所述边侧外骨骼包括边侧大腿组件和边侧小腿组件，所述边侧大腿组件顶部设有边侧吊带连接盘，所述边侧吊带连接盘上连接有吊带，所述边侧大腿组件底部通过边侧膝关节组件连接所述边侧小腿组件顶部，所述边侧小腿组件底部连接边侧鞋垫，所述边侧膝关节组件处设有边侧挡板装置，所述边侧外骨骼包括对称设置的左侧外骨骼和右侧外骨骼，所述左侧外骨骼置于人体左腿外侧，所述右侧外骨骼置于人体右腿外侧，左、右两边的所述边侧吊带连接盘由腰部固定带相连固定，所述腰部固定带防止所述边侧吊带连接盘因人体运动而出现摇晃和移动，所述吊带固定在人体裆部，所述边侧挡板装置与人体膝盖固定，人体脚部置于所述边侧鞋垫上。进一步的，所述吊带由两个O形圈并联构成，所述吊带两端分别连接两侧所述边侧吊带连接盘，所述吊带中部置于所述左侧外骨骼和所述右侧外骨骼之间中间处。进一步的，所述边侧大腿组件和所述边侧小腿组件均为连接杆，所述边侧大腿组件和所述边侧小腿组件上均设有伸缩装置。进一步的，所述伸缩装置包括导管，所述导管内部设有伺服电机，所述伺服电机连接丝杆，所述丝杆配合连接丝杆螺母，所述丝杆螺母连接伸缩杆，所述伺服电机带动所述丝杆转动，所述丝杆带动所述伸缩杆转动，实现所述伸缩杆伸缩。进一步的，所述边侧膝关节组件包括固定支架，所述固定支架呈圆形，所述固定支架中间部位设有凹槽，所述凹槽内设有两个连接孔，两个所述连接孔分别铰接两个摇臂，所述摇臂前端设有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，实现两个摇臂相对转动。进一步的，所述边侧挡板装置包括挡板和绑带，所述挡板两端设有长条孔，所述绑带一端绕过所述长条孔固定连接所述挡板一端，所述绑带另一端通过松紧装置活动连接所述挡板另一端。进一步的，所述松紧装置为粘扣。进一步的，所述挡板为内凹结构，所述挡板凹陷弧度与人体膝盖弧度相同。进一步的，所述边侧小腿组件底部与所述边侧鞋垫连接处设有脚踝支撑架。进一步的，所述脚踝支撑架与所述边侧小腿组件连接处设有旋转装置。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术通过设置吊带，将两侧外骨骼机构固定到人体裆部来悬挂人体，吊带部分将人体的所有重量均匀作用在人体裆部，将人体悬挂起来从而支撑人身体的全部重量。外骨骼下端由贴合人体脚部的脚踝支撑架与鞋垫配合紧固在人体足部，脚踝脚踝支撑架将人体的全部重量作用在与其配套的鞋垫上，鞋垫上有固定孔与脚踝支撑架配合，脚踝支撑架可以在鞋垫以固定点为中心进行小范围的活动从而配合人体的运动。外骨骼的大腿组件和小腿组件均由刚性的金属杆制成，金属杆上设有伸缩装置，实现外骨骼与人体的配合运动。外骨骼的大腿组件与小腿组件连接处设有膝盖组件，膝盖组件的前后有挡片接触人体膝盖部位，挡板与可松紧的绑带配合固定在人的膝盖处，使得外骨骼的关节活动角度与人体骨骼一致，挡片起到驱动外骨骼和固定外骨骼位置的作用。人的大部分重量作用在位于裆部的吊带上，外骨骼通过用吊带将人悬挂起来从而减轻人体膝关节和踝关节的压力。通过膝盖组件和脚踝脚踝支撑架的旋转配合，可实现外骨骼机构配合人体的移动。本专利技术结构简单、操作方便，吊带、绑带等装置与人体柔性连接、接触面积大、舒适度高，生产成本低，应用范围广，适合推广应用。该外骨骼机构可广泛应用于关节炎患者、脚踝崴伤患者、外科医生、农民、工人等等。附图说明图1是本专利技术实施例的整体结构示意图。图2是本专利技术实施例的伸缩装置结构示意图。图3、图4是本专利技术实施例的边侧膝关节组件结构示意图。图5、图6是本专利技术实施例的边侧膝关节组件运动原理图。图7是本专利技术实施例的边侧挡板装置结构示意图。图8、图9是本专利技术实施例的脚踝支撑架结构示意图。图10是本专利技术实施例的边侧鞋垫结构示意图。图11是本专利技术实施例的脚踝支撑架与边侧鞋垫的配合原理图。附图标号说明：1、边侧吊带连接盘2、边侧大腿组件3、吊带4、左侧外骨骼5、边侧挡板装置6、边侧小腿组件7、脚踝支撑架8、边侧鞋垫9、边侧膝关节组件10、右侧外骨骼11、腰部固定带12、伸缩装置13、导管外壳14、导管15、电机固定筒16、伺服电机17、联轴器18、丝杆19、丝杆螺母20、丝杆螺母导套21、伸缩杆23、固定支架24、摇臂25、轴承26、齿轮27、转轴28、挡板29、绑带30、固定孔。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，包括两组边侧外骨骼，其特征在于：所述边侧外骨骼包括边侧大腿组件和边侧小腿组件，所述边侧大腿组件顶部设有边侧吊带连接盘，所述边侧吊带连接盘上连接有吊带，所述边侧大腿组件底部通过边侧膝关节组件连接所述边侧小腿组件顶部，所述边侧小腿组件底部连接边侧鞋垫，所述边侧膝关节组件处设有边侧挡板装置，所述边侧外骨骼包括对称设置的左侧外骨骼和右侧外骨骼，所述左侧外骨骼置于人体左腿外侧，所述右侧外骨骼置于人体右腿外侧，左、右两边的所述边侧吊带连接盘由腰部固定带相连固定，所述腰部固定带防止所述边侧吊带连接盘因人体运动而出现摇晃和移动，所述吊带固定在人体裆部，所述边侧挡板装置与人体膝盖固定，人体脚部置于所述边侧鞋垫上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，包括两组边侧外骨骼，其特征在于：所述边侧外骨骼包括边侧大腿组件和边侧小腿组件，所述边侧大腿组件顶部设有边侧吊带连接盘，所述边侧吊带连接盘上连接有吊带，所述边侧大腿组件底部通过边侧膝关节组件连接所述边侧小腿组件顶部，所述边侧小腿组件底部连接边侧鞋垫，所述边侧膝关节组件处设有边侧挡板装置，所述边侧外骨骼包括对称设置的左侧外骨骼和右侧外骨骼，所述左侧外骨骼置于人体左腿外侧，所述右侧外骨骼置于人体右腿外侧，左、右两边的所述边侧吊带连接盘由腰部固定带相连固定，所述腰部固定带防止所述边侧吊带连接盘因人体运动而出现摇晃和移动，所述吊带固定在人体裆部，所述边侧挡板装置与人体膝盖固定，人体脚部置于所述边侧鞋垫上。


2.根据权利要求1所述的一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，其特征在于：所述吊带由两个O形圈并联构成，所述吊带两端分别连接两侧所述边侧吊带连接盘，所述吊带中部置于所述左侧外骨骼和所述右侧外骨骼之间中间处。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，其特征在于：所述边侧大腿组件和所述边侧小腿组件均为连接杆，所述边侧大腿组件和所述边侧小腿组件上均设有伸缩装置。


4.根据权利要求3所述的一种用于减轻关节所受压力的外骨骼机构，其特征在于：所述伸缩装置包括导管，所述导管内部设有伺服电机，所述伺服电机连接丝杆，所述丝杆配合连接丝杆螺母，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱逸安，
申请(专利权)人：朱逸安，
类型：发明
国别省市：湖南;43