本发明专利技术公开了一种提线式踝关节助力装置，包括：腰部单元，固定在使用者的腰部；左助力鞋体和右助力鞋体，分别穿在使用者的左脚和右脚；左助力机构，设置在所述腰部单元，包括左连接绳和左驱动件，所述左连接绳的一端与所述左助力鞋体相连，另一端与所述左驱动件相连，由所述左驱动件驱动所述左连接绳收紧或放松；右助力机构，设置在所述腰部单元，包括右连接绳和右驱动件，所述右连接绳的一端与所述右助力鞋体相连，另一端与所述右驱动件相连，由所述右驱动件驱动所述右连接绳收紧或放松。右驱动件驱动所述右连接绳收紧或放松。
【技术实现步骤摘要】
一种提线式踝关节助力装置
[0001]本申请涉及外骨骼助力
，尤其涉及一种提线式踝关节助力装置。
技术介绍
[0002]可穿戴机器人是作为人机交互领域的典型机器人出现，通常指根据人们的身体结构及肢体功能设计，可以由人们穿戴并实现一定功能。可穿戴机器人可以将人的智慧、灵活的操作能力与机器人装置的耐力、负载能力等相结合。其中，可穿戴行走助力外骨骼能够为穿戴者行走减轻不必要的身体负担，以达到一定的减负或者康复作用。
[0003]目前已有的行走助力外骨骼多作用于人体的踝关节，分为主动式踝关节外骨骼和被动式踝关节外骨骼。其中，被动式踝关节外骨骼是通过储存穿戴者在行走过程中做负功的能量，然后在穿戴者需要做正功时反馈给人体；主动式外踝关节外骨骼一般具有电机、液压或气动等力输出装置，主动提供穿戴者行走时关节所需要的力。但被动式踝关节外骨骼通常难以配合人体具体步态做出应变调整，以及其所提供的能量因人而异，难以有效降低人体关节负载情况。相比较而言主动式踝关节外骨骼具有更大的适应能力和负载能力，因此主动式踝关节外骨骼具有更大的发展前景。
[0004]然而，现有的主动式外骨骼多是通过柔性绑带将执行器绑定于小腿肚上，为使执行器能精准有效作动，需要保证固定点牢靠，因此需要将柔性绑带紧紧绑缚在穿戴者的小腿肚上，这样严重影响了穿戴者的腿部肌肉发力，同时增加了摆动腿的负载。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的是提供一种提线式踝关节助力装置，以解决相关技术中存在的不足。
[0006]根据本申请实施例，提供一种提线式踝关节助力装置，包括：腰部单元，固定在使用者的腰部；左助力鞋体和右助力鞋体，分别穿在使用者的左脚和右脚；左助力机构，设置在所述腰部单元，包括左连接绳和左驱动件，所述左连接绳的一端与所述左助力鞋体相连，另一端与所述左驱动件相连，由所述左驱动件驱动所述左连接绳收紧或放松；右助力机构，设置在所述腰部单元，包括右连接绳和右驱动件，所述右连接绳的一端与所述右助力鞋体相连，另一端与所述右驱动件相连，由所述右驱动件驱动所述右连接绳收紧或放松。
[0007]进一步地，所述腰部单元包括：腰部基板和连接在所述腰部基板左右两侧的左绑带和右绑带。
[0008]进一步地，所述左驱动件包括左舵机和安装在所述左舵机输出轴上的左集线轮，所述左连接绳卷绕在所述左集线轮上。
[0009]进一步地，所述右驱动件包括右舵机和安装在所述右舵机输出轴上的右集线轮，所述右连接绳卷绕在所述右集线轮上。
[0010]进一步地，所述腰部单元还包括：固定壳体和安装在所述固定壳体上的控制单元。
[0011]进一步地，所述左助力鞋体和右助力鞋体上均安装有足型压力传感器模块和处理
单元，所述足型压力传感器模块与处理单元电连接，两个处理单元均与所述控制单元电连接。
[0012]进一步地，所述左助力鞋体和右助力鞋体，均包括鞋帮、踝部弹簧绑带、鞋面弹簧绑带、鞋底、环钩，所述踝部弹簧绑带与鞋帮固定连接，所述外环钩和内环钩均与所述鞋帮固定接连，鞋帮与鞋底固定连接，所述鞋面弹簧绑带与所述鞋底固定连接。
[0013]进一步地，所述鞋底上开有一足型沉槽，侧面开口方形孔，足型压力传感器模块粘黏于鞋底足型沉槽内，软排线通过鞋底侧方孔连接足型压力传感器模块与处理单元。
[0014]进一步地，所述左连接绳包括左长连接线、左连接块和左短连接线，所述左长连接线的一端与左驱动件相连，另一端通过所述左连接块与所述左短连接线相连，所述左短连接线的两端连接在所述左助力鞋体后部两侧。
[0015]进一步地，所述右连接绳包括右长连接线、右连接块和右短连接线，所述右长连接线的一端与右驱动件相连，另一端通过所述右连接块与所述右短连接线相连，所述右短连接线的两端连接在所述右助力鞋体后部两侧。
[0016]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0017]由上述实施例可知，本申请的该助力机构装置将左、右助力机构设置在所述腰部单元，这样减轻了常规设计中捆绑于小腿肚的质量，进而减轻了人体步态周期内摆动腿的负载；左、右助力机构通过左、右连接绳提拉的形式传递至左、右助力鞋体来帮助穿戴者踝关节的运动，在人体腿部没有布置任何的机构和绑带，降低了对人体腿部肌肉群正常发力的影响，使该踝关节助力机构的穿戴更加舒适和“隐形”。本专利技术实施例提供的助力鞋装置相对于其他主动式踝关节外骨骼系统，结构更加简单，通过调节左、右连接线初始长度可以适配不同身高的穿戴者，更具有适应性。本专利技术提供的连接线提拉形式使驱动件远离人体腿部，大大提高了人体脚步的自由度，不会出现在坐、蹲等姿势不适用的情况，同时解放人体小腿肚，降低对人体自身肌肉发力的影响。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0020]图1是本专利技术一示例性实施例提供的提线式踝关节助力装置轴测结构简图；
[0021]图2是本专利技术一示例性实施例提供的腰部单元仰视机构简图；
[0022]图3是本专利技术一示例性实施例提供的线缆单元示意图；
[0023]图4是本专利技术一示例性实施例提供的助力鞋体机构简图；
[0024]图5是本专利技术一示例性实施例提供的信息能量流动示意图；
[0025]图中，腰部单元1、线缆单元2、左助力鞋体3、右助力鞋体4、腰部基板5、固定壳体6、控制单元7、左集线轮8、左舵机9、左绑带10、右集线轮11、右舵机12、右绑带13、左长连接线14、左电线15、左连接块16、左短连接线17、右长连接线18、右电线19、右连接块20、右短连接线21、鞋帮22、踝部弹簧绑带23、鞋面弹簧绑带24、足型压力传感器模块25、鞋底26、处理单元27、外环钩28、软排线29、内环钩30。
具体实施方式
[0026]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0027]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0028]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提线式踝关节助力装置，其特征在于，包括：腰部单元，固定在使用者的腰部；左助力鞋体和右助力鞋体，分别穿在使用者的左脚和右脚；左助力机构，设置在所述腰部单元，包括左连接绳和左驱动件，所述左连接绳的一端与所述左助力鞋体相连，另一端与所述左驱动件相连，由所述左驱动件驱动所述左连接绳收紧或放松；右助力机构，设置在所述腰部单元，包括右连接绳和右驱动件，所述右连接绳的一端与所述右助力鞋体相连，另一端与所述右驱动件相连，由所述右驱动件驱动所述右连接绳收紧或放松。2.根据权利要求1所述的一种提线式踝关节助力装置，其特征在于，所述腰部单元包括：腰部基板和连接在所述腰部基板左右两侧的左绑带和右绑带。3.根据权利要求1所述的一种提线式踝关节助力装置，其特征在于，所述左驱动件包括左舵机和安装在所述左舵机输出轴上的左集线轮，所述左连接绳卷绕在所述左集线轮上。4.根据权利要求1或3所述的一种提线式踝关节助力装置，其特征在于，所述右驱动件包括右舵机和安装在所述右舵机输出轴上的右集线轮，所述右连接绳卷绕在所述右集线轮上。5.根据权利要求1所述的一种提线式踝关节助力装置，其特征在于，所述腰部单元还包括：固定壳体和安装在所述固定壳体上的控制单元。6.根据权利要求5所述的一种提线式踝关节助力装置，其特征在于，所述左助力...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐业业，张学群，夏晓，胡燕佳，
申请(专利权)人：杭州昆泰机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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