一种下肢外骨骼结构制造技术

本发明专利技术公开了一种下肢外骨骼结构，包括弹性V形架和牵引绳，该弹性V形架包括上臂和与上臂通过铰接轴铰接的下臂，且该上臂和下臂之间连接有弹性件，每个背带上均设置有一该弹性V形架，且该弹性V形架的上臂顶端和铰接轴均固定在该背带上，每个大腿骨骼和与该大腿外骨骼位于同侧的弹性V形架的上臂顶端之间均连接有牵引绳；该下肢外骨骼结构能够使得佩戴者在行走时肩背交替受力，避免了佩戴者肩部长时间遭受压迫，从而在相同负重下，大幅降低了佩戴者的负担，减少了佩戴者穿戴该下肢外骨骼结构行走的疲劳；另外在佩戴者承受相近的负担的情况下，能够允许更多负重，从而为下肢外骨骼结构功能多元化提供了更多的可能。功能多元化提供了更多的可能。功能多元化提供了更多的可能。

【技术实现步骤摘要】
一种下肢外骨骼结构


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种下肢外骨骼结构。

技术介绍

[0002]随着科学技术的进步以及人类生活水平的不断提高，社会和政府对有关民生的康复医疗设备的研究及其发展状况的关注度逐渐增加。近年来，中风偏瘫者、下肢运动功能受损人士或残障人士对人体助力设备或医疗康复训练设备的需求显著增加。下肢外骨骼康复训练设备可帮助中风偏瘫者或运动功能受损者重获行走能力，提升生活质量。此外，下肢外骨骼在辅助慢跑运动等方面也备受青睐，拥有广大受众。
[0003]众所周知，下肢外骨骼设备的使用者均为因各种原因而运动须受辅助者，因此佩戴者不宜承受过重负担，应避免导致肩部疲劳而影响运动，减轻佩戴者负担具有必要性。然而，如今的下肢外骨骼设备减轻佩戴者负担的偏重点都在尽可能减小背包重量，使设备能够负载的元件数量受限，从而导致了现如今的外骨骼功能较为单一，无法多元化，因此有必要探索另外的方法来达到减负效果。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本专利技术公开了一种下肢外骨骼结构，以解决现有的下肢外骨骼设备减轻使用者负担与实现功能多元化矛盾的问题。
[0005]一种下肢外骨骼结构，包括下肢外骨骼本体、位于所述下肢外骨骼本体之上的背包和设置于所述下肢外骨骼本体和所述背包之间的外骨骼腰带；
[0006]所述背包上设置有两个背带，所述下肢外骨骼本体具有两个大腿外骨骼，且每个所述背带上均设置一弹性V形架，所述弹性V形架包括上臂和与所述上臂通过铰接轴铰接的下臂，且所述上臂和所述下臂之间连接有弹性件，所述弹性V形架的上臂顶端和所述铰接轴均固定在所述背带上；
[0007]每个所述大腿外骨骼和与所述大腿外骨骼位于同侧的所述弹性V形架的上臂顶端之间均连接有一牵引绳；
[0008]其中，当所述大腿外骨骼直立时，所述弹性V形架在所述牵引绳的牵引下处于压缩状态，所述弹性件收缩储能；当所述大腿外骨骼向上弯曲时，所述弹性件释放能量，所述弹性V形架处于伸展状态。
[0009]在其中的一些实施例中，所述牵引绳的中部设置有滚轮结构，且所述滚轮结构位于所述外骨骼腰带之上；
[0010]所述滚轮结构包括分别可转动地设置于所述牵引绳两侧的两个夹持滚轮和与两个所述夹持滚轮连接的动力装置，且所述动力装置带动两个夹持滚轮转动以向所述牵引绳提供动力或阻力，所述V形架的下臂底端固定连接在一所述夹持滚轮上。
[0011]在其中的一些实施例中，所述牵引绳包括位于两端的绳子和位于中部的所述橡胶片，两个所述夹持滚轮分别设置于所述橡胶片的两侧。
[0012]在其中的一些实施例中，所述橡胶片上设置有第一纹理，所述夹持滚轮上设置有与所述第一纹理相适配的第二纹理。
[0013]在其中的一些实施例中，还包括处理器；
[0014]所述牵引绳的两端均设置有拉力传感器，且所述拉力传感器和所述动力装置均与所述处理器通信连接。
[0015]在其中的一些实施例中，所述拉力传感器和所述动力装置均通过数据线与所述处理器通信连接。
[0016]在其中的一些实施例中，所述处理器设置于所述背包上。
[0017]在其中的一些实施例中，所述外骨骼腰带上设置有两个定滑轮，且两个所述牵引绳分别绕过两个所述定滑轮设置以使得位于所述滚轮结构和所述外骨骼腰带之间的牵引绳大致呈竖直状态。
[0018]在其中的一些实施例中，所述弹性件为弹簧。
[0019]在其中的一些实施例中，所述弹性V型架的顶部固定设置有卡扣，所述牵引绳的顶端通过所述卡扣固定在所述弹性V型架上。
[0020]上述专利技术至少具有如下优点或者有益效果之一：
[0021]本专利技术提供了一种下肢外骨骼结构，该下肢外骨骼结构在大腿外骨骼直立时牵引绳绷紧，拉动弹性V形架压缩，向前拉扯背带，使后背摩擦力增大，从而减小肩部所受压力负担；在大腿外骨骼弯曲时，弹性V形架伸展辅助施加力量，背带复原，肩部支持力成为承载背包的主要力；该下肢外骨骼结构能够使得佩戴者在行走时肩背交替受力，避免了佩戴者肩部长时间遭受压迫，从而在相同负重下，大幅降低了佩戴者的负担，减少了佩戴者穿戴该下肢外骨骼结构行走的疲劳；另外在佩戴者承受相近的负担的情况下，能够允许更多负重，从而为下肢外骨骼结构功能多元化提供了更多的可能。
附图说明
[0022]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。
[0023]图1为本专利技术实施例中大腿外骨骼弯曲时下肢外骨骼结构的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例中牵引绳和弹性V形架的结构及位置关系示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例中大腿外骨骼直立时弹性V形架、背包和背带的位置关系图；
[0026]图4为本专利技术实施例中大腿外骨骼弯曲时弹性V形架、背包和背带的位置关系图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体的实施例对本专利技术进行进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。
[0028]如图1～4所示，本专利技术公开了一种下肢外骨骼结构，包括下肢外骨骼本体、位于下肢外骨骼本体之上的背包2和设置于下肢外骨骼本体和背包2之间的外骨骼腰带4；该背包2上设置有两个背带3，该下肢外骨骼本体具有两个大腿外骨骼1，且每个背带上均设置一弹性V形架6(具体的，上述弹性V形架6固定于背带3的中下部)，该弹性V形架6包括上臂61和与
上臂61通过铰接轴 62铰接的下臂63，且上臂61和下臂63之间连接有弹性件64(上述弹性件64 可为弹簧)，该弹性V形架6的上臂61顶端和铰接轴62均固定在背带3上(具体的，上臂61顶端固定在背带3的中部，铰接轴62固定在背带3的下部，且铰接轴62的固定方式不会影响到上臂61和下臂63的铰接)；上述每个大腿外骨骼1和与大腿外骨骼1位于同侧的弹性V形架6的上臂61顶端之间均连接有一牵引绳5。使用时，该下肢外骨骼结构通过牵引绳5牵引，使弹性V形架6 随下肢外骨骼运动被动形变，交替发生压缩与伸展；具体的，如图3所示，当大腿外骨骼1直立时(即佩戴者正常站立时)，弹性V形架6在牵引绳5的牵引下处于压缩状态，弹性件64收缩处于储能状态；弹性V形架6上臂61向前拉扯背带3使背包2与佩戴者后背紧贴，增大背包2与佩戴者二者间的压力，进而增大二者间的摩擦力，降低了佩戴者肩膀承受的负担；当大腿外骨骼1向上弯曲时(即佩戴者发生抬腿动作时)，弹性件64释放能量，弹性V形架6处于伸展状态，从而帮助外骨骼实现屈曲，同时背包2背带3复原，由肩膀受力；当腿部伸直落地时(腿部由屈曲转向伸直状态时)，拉动牵引绳5使弹性V形架6发生压缩形变，弹性V形架6回复压缩状态，弹性件64压缩储能，使V 形架两臂夹角减小，上端前伸，牵动背带3向前拉扯，增大背部压力及摩擦力，此时背部压力及摩擦力成为承载背包2的主要力，减小了肩部所受压力；同时另一条腿准备抬起，大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下肢外骨骼结构，其特征在于，包括下肢外骨骼本体、位于所述下肢外骨骼本体之上的背包和设置于所述下肢外骨骼本体和所述背包之间的外骨骼腰带；所述背包上设置有两个背带，所述下肢外骨骼本体具有两个大腿外骨骼，且每个所述背带上均设置一弹性V形架，所述弹性V形架包括上臂和与所述上臂通过铰接轴铰接的下臂，所述上臂和所述下臂之间连接有弹性件，且所述弹性V形架的上臂顶端和所述铰接轴均固定在所述背带上；每个所述大腿外骨骼和与所述大腿外骨骼位于同侧的所述弹性V形架的上臂顶端之间均连接有一牵引绳；其中，当所述大腿外骨骼直立时，所述弹性V形架在所述牵引绳的牵引下处于压缩状态，所述弹性件收缩储能；当所述大腿外骨骼向上弯曲时，所述弹性件释放能量，所述弹性V形架处于伸展状态。2.如权利要求1所述的下肢外骨骼结构，其特征在于，所述牵引绳的中部设置有滚轮结构，且所述滚轮结构位于所述外骨骼腰带之上；所述滚轮结构包括分别可转动地设置于所述牵引绳两侧的两个夹持滚轮和与两个所述夹持滚轮连接的动力装置，且所述动力装置带动两个夹持滚轮转动以向所述牵引绳提供动力或阻力，所述V形架的下臂底端固定连接在一所述夹持滚轮上。3.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐鹏，曹文旭，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：