本发明专利技术涉及一种膝关节辅助装置。该膝关节辅助装置包括护膝和储能组件；储能组件安装于护膝背离膝关节一侧，护膝套于膝盖；储能组件包括前转轮、第一弹性件和连接轴，连接轴转动连接于护膝，前转轮套设于连接轴，第一弹性件的一端连接于护膝，第一弹性件的另一端连接于前转轮；连接轴绕自身轴线沿第一方向转动时，前转轮同步转动，第一弹性件被拉伸以进行蓄能。当人行走，膝关节弯曲的同时，前转轮转动，从而使得第一弹性件伸长，进行储能，膝关节伸直时，第一弹性件收缩并拉动整个储能组件从而辅助膝关节伸直，从而实现走动过程中储能组件周期性的储存能量和释放能量，便于帮助使用者进行辅助行走，同时结构简单，功能实用。功能实用。功能实用。
【技术实现步骤摘要】
膝关节辅助装置
[0001]本专利技术涉及外骨骼机器人
，特别是涉及膝关节辅助装置。
技术介绍
[0002]下肢行走是人体的主要活动之一，但长时间行走会大大增加人们的负载，并且在不平整路段、登山、爬楼梯等运动量较大的情况下，人体的脚踝、膝盖等关节的负重感会更加明显，加剧磨损甚至会患关节疾病。传统的下肢外骨骼机器人主要是通过驱动装置为下肢提供机械动力，其中主要以辅助脚踝为主，如果也辅助膝关节运动，驱动装置就会被设计的很笨重，给人行走带来不便。
技术实现思路
[0003]基于此，有必要针对辅助膝关节运动，从而使得驱动装置被设计的很笨重，给人行走带来不便的技术问题，提供一种膝关节辅助装置。
[0004]一种膝关节辅助装置，包括：
[0005]护膝，所述护膝套于膝盖；
[0006]储能组件，所述储能组件安装于所述护膝背离膝关节一侧，所述储能组件包括前转轮、第一弹性件和连接轴，所述连接轴转动连接于所述护膝，所述前转轮套设于所述连接轴，所述第一弹性件的一端连接于所述护膝，所述第一弹性件的另一端连接于所述前转轮；所述连接轴绕自身轴线沿第一方向转动时，所述前转轮同步转动，所述第一弹性件被拉伸以进行蓄能。
[0007]在其中一个实施例中，所述储能组件还包括棘轮、棘爪和解锁件；
[0008]所述棘轮和所述解锁件均套设于所述连接轴，所述棘轮连接于所述第一弹性件背离所述护膝的一端；所述前转轮沿所述第一方向转动时，所述棘轮与所述前转轮同步转动；
[0009]所述第一弹性件收缩时，所述棘爪的一端能够抵接于所述棘轮，对所述棘轮沿第二方向转动进行锁止限位，所述解锁件沿第二方向转动第一角度后能够拨开所述棘爪，所述棘轮能够沿所述第二方向转动以回位；
[0010]所述第二方向与所述第一方向相反。
[0011]在其中一个实施例中，所述储能装置还包括第一卡轮，第一卡轮套设于所述连接轴，所述棘轮沿所述第一方向转动时，所述第一卡轮与所述棘轮卡接配合，且所述第一卡轮与所述棘轮同步转动；
[0012]所述棘轮沿所述第二方向转动时，所述第一卡轮与所述棘轮解锁。
[0013]在其中一个实施例中，所述棘轮的内侧设有多个沿所述棘轮的周向间隔布置的第一齿牙，所述第一卡轮的外侧设有多个沿所述第一卡轮的周向间隔布置的第一凸棱；
[0014]所述第一卡轮沿第一方向转动时，所述第一凸棱能够卡入所述第一齿牙，所述棘轮与所述第一卡轮同步转动。
[0015]在其中一个实施例中，所述解锁件包括后转轮和第二弹性件，所述后转轮和所述
第二弹性件均套设于所述连接轴，所述第二弹性件的一端连接于所述连接轴；
[0016]所述前转轮沿所述第一方向转动时，所述连接轴与所述前转轮同步转动，所述第二弹性件连接于所述连接轴的一端做收卷运动，所述第二弹性件被拉伸以蓄能；所述第一弹性件收缩时，所述第二弹性件做放卷运动，能够驱动所述后转轮沿所述第二方向转动。
[0017]在其中一个实施例中，所述解锁件还包括第二卡轮，所述第二卡轮的一端套设于所述连接轴，另一端连接于所述第二弹性件，所述第二卡轮设于所述后转轮和所述第二弹性件之间；
[0018]所述前转轮沿第一方向转动时，所述第二卡轮能够带动所述第二弹性件做收卷运动；所述第一弹性件收缩时，所述第二弹性件做放卷运动，驱动所述第二卡轮沿所述第二方向转动，所述第二卡轮与所述后转轮卡接配合，且所述后转轮与所述第二卡轮同步转动。
[0019]在其中一个实施例中，所述后转轮的内侧设有多个沿所述后转轮的周向布置的第二齿牙，所述第二卡轮的外侧设有多个沿所述第二卡轮的周向布置的第二凸棱；
[0020]所述第二卡轮沿第二方向转动时，所述第二凸棱能够卡入所述第二齿牙，所述后转轮与所述第二卡轮同步转动。
[0021]在其中一个实施例中，所述后转轮具有沿自身轴向凸设的拨块，所述拨块用于拨动所述棘爪，以使所述棘爪与所述棘轮解锁。
[0022]在其中一个实施例中，所述储能组件还包括缓冲件；
[0023]所述棘轮沿第一方向转动，促使所述棘爪压设于所述缓冲件；所述棘轮沿第二方向转动，所述缓冲件能够向所述棘爪施加回复力。
[0024]在其中一个实施例中，所述膝关节辅助装置还包括固定支座和固定杆，所述连接轴转动连接于所述固定支座，所述固定杆间隔所述连接轴设置，且所述固定杆的一端穿过所述棘爪连接于所述固定支座的一侧，所述棘爪能够绕所述固定杆的轴线转动。
[0025]一种下肢机器人，包括上述的膝关节辅助装置。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术提供的一种膝关节辅助装置，包括：护膝和储能组件；储能组件安装于护膝背离膝关节一侧，护膝套于膝盖；储能组件包括前转轮、第一弹性件和连接轴，连接轴转动连接于护膝，前转轮套设于连接轴，第一弹性件的一端连接于护膝，第一弹性件的另一端连接于前转轮；连接轴绕自身轴线沿第一方向转动时，前转轮同步转动，第一弹性件被拉伸以进行蓄能。当人行走，膝关节弯曲的同时，前转轮转动，从而使得第一弹性件伸长，将前转轮转动的动力与膝关节弯曲产生的能量进行储能，膝关节伸直时，第一弹性件收缩并拉动整个储能组件从而辅助膝关节伸直，从而实现走动过程中储能组件周期性的储存能量和释放能量，便于帮助使用者进行辅助行走，同时结构简单，功能实用。
[0028]本专利技术提供的一种下肢机器人，包括上述膝关节辅助装置，能够实现上述至少一个技术效果。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置的示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置中储能组件的示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置中部分储能组件的爆炸示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置中部分储能组件的部分爆炸示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置中第一卡轮与棘轮配合的示意图；
[0034]图6为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置中第二卡轮与后转轮配合的示意图；
[0035]图7为本专利技术实施例提供的膝关节辅助装置中第二卡轮与第二弹性件配合的示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0037]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种膝关节辅助装置，其特征在于，所述膝关节辅助装置包括：护膝(410)，所述护膝(410)套于膝盖；储能组件(500)，所述储能组件(500)安装于所述护膝(410)背离膝关节一侧，所述储能组件(500)包括前转轮(510)、第一弹性件(420)和连接轴(580)，所述连接轴(580)转动连接于所述护膝(410)，所述前转轮(510)套设于所述连接轴(580)，所述第一弹性件(420)的一端连接于所述护膝(410)，所述第一弹性件(420)的另一端连接于所述前转轮(510)；所述连接轴(580)绕自身轴线沿第一方向转动时，所述前转轮(510)同步转动，所述第一弹性件(420)被拉伸以进行蓄能。2.根据权利要求1所述的膝关节辅助装置，其特征在于，所述储能组件(500)还包括棘轮(520)、棘爪(540)和解锁件；所述棘轮(520)和所述解锁件均套设于所述连接轴(580)，所述棘轮(520)连接于所述第一弹性件(420)背离所述护膝(410)的一端；所述前转轮(510)沿所述第一方向转动时，所述棘轮(520)与所述前转轮(510)同步转动；所述第一弹性件(420)收缩时，所述棘爪(540)的一端能够抵接于所述棘轮(520)，对所述棘轮(520)沿第二方向转动进行锁止限位，所述解锁件沿第二方向转动第一角度后能够拨开所述棘爪(540)，所述棘轮(520)能够沿所述第二方向转动以回位；所述第二方向与所述第一方向相反。3.根据权利要求2所述的膝关节辅助装置，其特征在于，所述储能组件(500)还包括第一卡轮(521)，第一卡轮(521)套设于所述连接轴(580)，所述棘轮(520)沿所述第一方向转动时，所述第一卡轮(521)与所述棘轮(520)卡接配合，且所述第一卡轮(521)与所述棘轮(520)同步转动；所述棘轮(520)沿所述第二方向转动时，所述第一卡轮(521)与所述棘轮(520)解锁。4.根据权利要求3所述的膝关节辅助装置，其特征在于，所述棘轮(520)的内侧设有多个沿所述棘轮(520)的周向间隔布置的第一齿牙(523)，所述第一卡轮(521)的外侧设有多个沿所述第一卡轮(521)的周向间隔布置的第一凸棱(526)；所述第一卡轮(521)沿第一方向转动时，所述第一凸棱(526)能够卡入所述第一齿牙(523)，所述棘轮(520)与所述第一卡轮(521)同步转动。5.根据权利要求2所述的膝关节辅助装置，其特征在于，所述解锁件包括后转轮(570)和第二弹性件(530)，所述后转轮(570)和所述第二弹性件(530)均套设于所述连接轴(580)，所述第二弹性件(530)的一端连接于所述连接轴(580)；所述前转轮(510)沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：金山海，徐继东，
申请(专利权)人：延边大学，
类型：发明
国别省市：
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