一种生物耦合式髋关节助力外骨骼制造技术

本发明专利技术涉及一种生物耦合式髋关节助力外骨骼，包括外骨骼主体、腿部绑带组件、腰部绑带和电控背包；所述外骨骼主体部分下部两侧分别是由三条RRPS支链组成的并联机构，其下侧通过腿部绑带组件绑定在人体大腿上，其上侧通过腰部绑带绑定在人体腰部上；在腿部绑带组件和腰部绑带之间人体的髋骨、髋关节和大腿骨组成了一条虚拟约束支链，该虚拟约束支链与三条RRPS支链一起构成了一组具有三个转动自由度的并联机构，该并联机构的转动中心与人体髋关节中心完全一致，避免了人机旋转中心不一致造成的损伤；三条支链中的P副采用多级伸缩结构，增大了人腿的活动范围；整机结构采用仿生学设计理念，使得穿戴者行动起来更加便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种生物耦合式髋关节助力外骨骼
本专利技术涉及可穿戴外骨骼
，尤其涉及一种生物耦合式髋关节助力外骨骼。
技术介绍
穿戴式助力外骨骼用于为人体关节动作提供助力，辅助人体运动，其在辅助医疗、单兵军事作战、重体力劳作等领域有着广泛的应用前景。髋关节作为连接人体腰部和下肢的重要关节，对人体行走、跑步、弹跳等动作起着决定性的影响；然而，髋关节在长时间过度受力下极易造成损伤，因此，通过穿戴式助力外骨骼减小髋关节的运动负荷，使之保持在合理的受力范围是维护髋关节健康的有效方法。现阶段，髋关节助力外骨骼的机械结构一般为串联式，此种构型虽然简单、易控制，但外骨骼的回转中心很难与人体髋关节中心保持一致，极易产生人机交互力，并且这种人机交互力无法进行有效消除，长期使用会导致髋关节损坏。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种生物耦合式髋关节助力外骨骼，其转动中心与人体髋关节中心完全一致，避免了人机旋转中心不一致造成的损伤，同时具有增大腿部活动范围，穿戴后行动更加便捷等特点。本专利技术采用的技术方案如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物耦合式髋关节助力外骨骼，其特征在于：所述外骨骼包括外骨骼主体、腿部绑带组件、腰部绑带和电控背包；所述腿部绑带组件分别连接在外骨骼主体下端的左右两侧，所述腰部绑带一端与外骨骼主体的上端内侧连接，另一端通过公母扣与电控背包连接；/n所述外骨骼主体包括上罩、安装板、下罩、支链组件、连接板、电机、减速器、蜗杆和护板；所述电机和减速器装配后分别对称设置在安装板上部的左右两侧，所述蜗杆分别连接在减速器的输出轴上，所述支链组件分别对称设置在安装板下部的左右两侧，且所述支链组件的顶部分别与蜗杆对应传动连接，所述上罩和下罩分别罩设在安装板的上方和下方，所述连接板分别对称设置在两侧支链组件的底部，所述...

【技术特征摘要】
1.一种生物耦合式髋关节助力外骨骼，其特征在于：所述外骨骼包括外骨骼主体、腿部绑带组件、腰部绑带和电控背包；所述腿部绑带组件分别连接在外骨骼主体下端的左右两侧，所述腰部绑带一端与外骨骼主体的上端内侧连接，另一端通过公母扣与电控背包连接；
所述外骨骼主体包括上罩、安装板、下罩、支链组件、连接板、电机、减速器、蜗杆和护板；所述电机和减速器装配后分别对称设置在安装板上部的左右两侧，所述蜗杆分别连接在减速器的输出轴上，所述支链组件分别对称设置在安装板下部的左右两侧，且所述支链组件的顶部分别与蜗杆对应传动连接，所述上罩和下罩分别罩设在安装板的上方和下方，所述连接板分别对称设置在两侧支链组件的底部，所述腿部绑带组件分别对称连接在两侧连接板的内侧；所述护板连接在上罩的内侧外表面。


2.根据权利要求1所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼，其特征在于：所述支链组件由三条RRPS支链组成，其中，R为转动副，P为移动副，S为球副，且第一个R副为驱动副，三条支链顶部的安装位置分别位于等腰三角形的三个顶点处，依次为内侧支链、中间支链和外侧支链，所述内侧支链与外侧支链关于等腰三角形顶角的角平分线对称布置。


3.根据权利要求2所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼，其特征在于：所述内侧支链的第一条转动轴线与等腰三角形的底边重合，第二条转动轴线与第一条转动轴线垂直且平行于等腰三角形的对称面，P副的运动轴线与第二条转动轴线垂直且过S副的中心；中间支链的第一条转动轴线与等腰三角形顶角的角平分线重合，第二条转动轴线与第一条转动轴线垂直且平行于等腰三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福才，徐继龙，邢济湲，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13