一种下肢助力行走外骨骼制造技术

本发明专利技术涉及人力辅助机械结构领域，尤其涉及一种下肢助力行走外骨骼，包括腰部绑带和两个单侧辅助单元，腰部绑带用于与人体腰部固定，腰部绑带的背部水平设有腰杆调节连接杆，单侧辅助单元分别设置于腰杆调节连接杆的两侧，单侧辅助单元包括腰部结构、髋关节转动单元和腿杆结构。本发明专利技术一种下肢助力行走外骨骼可以对穿戴者的行走进行助力，可以使穿戴者在行走过程中更轻松、更省力，降低穿戴者行走过程中的代谢消耗，缓解身体疲劳，提高穿戴者的行走速度；结构模块化设计，单个零部件可更换程度高；单关节设计三个自由度，完全贴合人体髋关节活动范围，可以使穿戴者有运动自由，肢体活动范围更大。体活动范围更大。体活动范围更大。

【技术实现步骤摘要】
一种下肢助力行走外骨骼


[0001]本专利技术涉及人力辅助机械结构领域，具体为一种下肢助力行走外骨骼。

技术介绍

[0002]当今社会，人口老龄化已经是全球性的一个问题，老年人随着年龄的增长和身体机能的下降在行走的时候会有些吃力；而每年因为疾病或是意外导致下肢行动能力弱的中老年人在我国也是有很多的；此外，对于那些诸如导游、巡逻员等每天的工作都要走很多路的从业人员来说，缓解走路的能量消耗和疲劳不仅可以更好的工作还能避免职业病带来的健康困扰。
[0003]人体髋关节单侧有屈曲/伸展、旋内/旋外及内收/外展三个自由度，而现行市场上很商业化的下肢外骨骼在单侧髋关节自由度只设计了屈曲/伸展和内收/外展两个自由度，其在自由度设计方面不够贴合人体关节。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中现有外骨骼仅为两个自由度的问题，本专利技术提供一种下肢助力行走外骨骼，旨在帮助上述中老年人等群体行走更方便、更省力。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种下肢助力行走外骨骼，包括腰部绑带和两个单侧辅助单元，腰部绑带用于与人体腰部固定，腰部绑带的背部水平设有腰杆调节连接杆，单侧辅助单元分别设置于腰杆调节连接杆的两侧，单侧辅助单元包括腰部结构、髋关节转动单元和腿杆结构；
[0007]腰部结构包括背部腰杆和侧面腰杆，侧面腰杆的长度轴线与背部腰杆的长度轴线垂直，背部腰杆与腰杆调节连接件连接，侧面腰杆与腰杆调节连接件转动连接；
[0008]髋关节转动单元包括内外旋结构、转动结构和内收外展部件，内外旋结构包括内外旋连接件和内外旋转动杆，内外旋连接件的长度轴线与侧面腰杆的长度轴线同轴，内外旋连接件的一端与侧面腰杆连接，另一端与内外旋转动杆转动连接，内外旋连接件的长度轴线与内外旋转动杆的长度轴线垂直；
[0009]转动结构包括电机、转动盘、第一安装部件和第二安装部件，第一安装部件和第二安装部件形成三向开口的安装架，安装架与内外旋转动杆固定连接，电机壳体设置于第一安装部件的外部，电机的输出端贯穿第一安装部件与第二安装部件转动连接；转动盘固定安装于电机的输出端；
[0010]内收外展部件的上端与转动盘转动连接，下端与腿杆结构固定连接。
[0011]优选的，腰部调节连接杆为伸缩杆结构。
[0012]优选的，背部腰杆与腰杆调节连接件之间采用定位销进行连接。
[0013]优选的，内外旋转动杆的一端贯穿内外旋连接件并伸出内外旋连接件，且伸出的一端通过定位销进行固定。
[0014]优选的，第一安装部件上设有限位结构，转动盘上设有与限位结构配合的限位件。
[0015]优选的，电机与转动盘之间设有连接盘，连接盘的一侧与电机的输出端连接，另一侧与转动盘连接。
[0016]优选的，腿杆结构包括腿杆、腿部绑带和绑带安装件，腿杆的一端与内收外展部件固定连接，另一端通过绑带安装件与腿部绑带连接。
[0017]优选的，腿杆的下端套设有调节件，调节件通过锁定螺栓滑动设置于腿杆上，绑带安装件与调节件连接。
[0018]优选的，还包括背包单元，背包单元包括背包盒、背包安装板和控制部件，背包安装板与腰部绑带连接，背包盒与背包安装板连接，控制部件安装于背包盒内部。
[0019]优选的，控制部件包括电池和主控板，背包盒内部设有隔板，将背包盒分为控制空间和电源空间，控制空间用于放置主控板，电源空间用于放置电池；电池用于为主控板和电机进行供电，主控板用于控制电机转动。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术一种下肢助力行走外骨骼可以对穿戴者的行走进行助力，可以使穿戴者在行走过程中更轻松、更省力，降低穿戴者行走过程中的代谢消耗，缓解身体疲劳，提高穿戴者的行走速度；结构模块化设计，单个零部件可更换程度高；单关节设计三个自由度，完全贴合人体髋关节活动范围，可以使穿戴者有运动自由，肢体活动范围更大。
[0022]使用时，使用者在穿戴该下肢外骨骼之后，电机会根据所接受到的参数进行动作，驱动转动盘带动腿杆运动，而腿杆与穿戴者的大腿绑定一起，从而带动穿戴者的腿进行相应动作，实现对穿戴者行走的助力效果。
[0023]转动结构对照人体即为人体髋关节的屈伸自由度，此自由度设计为主动自由度，而另外两个自由度设计为被动自由度，考虑到零件加工与安装问题，将所述电机安装部件与转动盘安装部件分开设计。
[0024]内外旋旋转杆与髋关节转动单元的上端之间通过螺栓连接，髋关节转动单元的下端与内收外展部件通过螺栓固定在一起，同时实现内收外展部件绕矢状轴的转动，即实现髋关节的内收/外展功能。
[0025]进一步的，安装部件带有限位功能，可限制所述转动盘的转动角度，从而达到限位效果，所述转动盘以轴形式与所示转动盘安装部件连接达到固定的效果。
[0026]进一步的，绑带可围绕穿戴者大腿缠绕后实现所述腿杆与穿戴者之间的绑定，绑带安装件穿戴后位于穿戴者大腿底面，可以更好的提供助力。
[0027]进一步的，调节件的设置使得绑带位置调节件在腿杆上的位置可调，以适应不同人群的使用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术一种下肢助力行走外骨骼的示意图；
[0029]图2为本专利技术中背包单元的示意图；
[0030]图3为本专利技术中转动机构的示意图；
[0031]图4为本专利技术中限位结构的示意图。
[0032]图中，1、背包盒；2、背包安装板；3、背部腰杆；4、腰杆调节连接件；5、侧面腰杆；6、内外旋转动杆；7、内外旋连接件；8、髋关节转动单元；9、内收外展部件；10、腿杆；11、调节
件；12、绑带安装件；13、腰部绑带；14、腿部绑带；101、开口盒体；102、隔板；103、盖板；801、电机；802、第一安装部件；803、连接盘；804、第二安装部件；805、转动盘；806、石墨黄铜套；807、限位结构。
具体实施方式
[0033]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0034]本专利技术公开了一种下肢助力行走外骨骼，参照图1、2，包括腰部绑带13、背包单元和两个单侧辅助单元，腰部绑带13用于与人体腰部固定，本实施例中腰部绑带13采用魔术贴的形式进行束紧。
[0035]参照图2，背包单元包括背包盒1、背包安装板2和控制部件，背包安装板2与腰部绑带13连接，背包盒1与背包安装板2之间在额状面内通过沉头螺栓进行固定在，在水平面内远离背部一侧通过螺栓将二者进行固定。在靠近背部一侧通过螺栓将背包盒1、背包安装板2与腰部单元进行固定。
[0036]背包盒1包括开口盒体101和盖板103，开口盒体101内部设有隔板102，将背包盒1分为控制空间和电源空间，控制部件安装于背包盒1内部，控制部件包括电池和主控板，控制空间用于放置主控板，电源空间用于放置电池，电池用于为主控板、电机801及整个电路系统进行供电，主控板用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下肢助力行走外骨骼，其特征在于，包括腰部绑带(13)和两个单侧辅助单元，腰部绑带(13)用于与人体腰部固定，腰部绑带(13)的背部水平设有腰杆调节连接杆，单侧辅助单元分别设置于腰杆调节连接杆的两侧，单侧辅助单元包括腰部结构、髋关节转动单元(8)和腿杆(10)结构；腰部结构包括背部腰杆(3)和侧面腰杆(5)，侧面腰杆(5)的长度轴线与背部腰杆(3)的长度轴线垂直，背部腰杆(3)与腰杆调节连接件(4)连接，侧面腰杆(5)与腰杆调节连接件(4)转动连接；髋关节转动单元(8)包括内外旋结构、转动结构和内收外展部件(9)，内外旋结构包括内外旋连接件(7)和内外旋转动杆(6)，内外旋连接件(7)的长度轴线与侧面腰杆(5)的长度轴线同轴，内外旋连接件(7)的一端与侧面腰杆(5)连接，另一端与内外旋转动杆(6)转动连接，内外旋连接件(7)的长度轴线与内外旋转动杆(6)的长度轴线垂直；转动结构包括电机(801)、转动盘(805)、第一安装部件(802)和第二安装部件(804)，第一安装部件(802)和第二安装部件(804)形成三向开口的安装架，安装架与内外旋转动杆(6)固定连接，电机(801)壳体设置于第一安装部件(802)的外部，电机(801)的输出端贯穿第一安装部件(802)与第二安装部件(804)转动连接；转动盘(805)固定安装于电机(801)的输出端；内收外展部件(9)的上端与转动盘(805)转动连接，下端与腿杆(10)结构固定连接。2.根据权利要求1所述的下肢助力行走外骨骼，其特征在于，腰部调节连接杆为伸缩杆结构。3.根据权利要求1所述的下肢助力行走外骨骼，其特征在于，背部腰杆(3)与腰杆调节连接件(4)之间采用定位销进行连接。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：常伟，贾宁庭，孟泽鹏，尚雅层，来跃深，常宏，
申请(专利权)人：深圳市北辰亿科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：