【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于下肢外骨骼机器人领域，更具体地，涉及一种助力与增强关节稳定的踝关节外骨骼。
技术介绍
1、踝关节的复杂接触面导致踝关节轴线并非完全垂直于矢状面。现有国际上先进的踝关节外骨骼在足部护具后侧和小腿中上位置之间用弹簧棘轮或鲍登线施加辅助力，驱动足部绕踝关节旋转实现辅助行走。但是，这种助力方式使得踝关节会在非驱动方向有着额外的力矩，使得踝关节存在内翻的倾向，关节过度内翻占踝关节扭伤的绝大部分。因此这种助力方式可能对踝关节造成隐性损伤，同时对踝关节稳定性造成潜在风险。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种助力与增强关节稳定的踝关节外骨骼，旨在解决现有踝关节助力方式可能对踝关节造成隐性损伤，同时对踝关节稳定性造成潜在风险的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种助力与增强关节稳定的踝关节外骨骼，将可穿戴件穿戴至穿戴者的小腿，并将可穿戴支架穿戴至穿戴者脚底，通过滑动机构和可伸缩部件分别实现对踝关节提供助力和包裹力，包裹力作为对踝关节的稳定力。
3、具体地，踝关节外骨骼包括：可穿戴件、可穿戴支架、滑动机构、可伸缩部件以及传动绳；
4、所述可穿戴件和可穿戴支架用于被穿戴者穿戴至踝关节外；
5、所述可伸缩部件的第一伸缩端固定连接传动绳的一端，第二伸缩端连接可穿戴件的一端，第三伸缩端被所述传动绳的另一端穿过，第四伸缩端连接可穿戴件的另一端；
6、所述滑动机构与可穿戴支架的后侧连接，所述传动绳的
7、当所述可穿戴件被穿戴至穿戴者的踝关节周围，且所述可穿戴支架被穿戴至穿戴者踝关节底部时，所述传动绳的另一端受到驱动力后，将驱动力传递至穿戴者的踝关节底部，为穿戴者的踝关节提供助力，且所述驱动力带动所述可伸缩部件的第一伸缩端和第三伸缩端相互靠近，带动第二伸缩端和第四伸缩端相互远离，以带动所述可穿戴件收缩拉伸踝关节为穿戴者的踝关节提供包裹力。
8、可选地，所述可伸缩部件的第二伸缩端和第四伸缩端所连接成的线段与所述踝关节的横截面平行，第一伸缩端与第三伸缩端所连接成的线段与所述踝关节的横截面垂直。
9、可选地，所述可伸缩部件包括：限位部件；
10、所述限位部件位于可伸缩部件的边框上，用于限制可伸缩部件伸缩变形的程度，以限制可穿戴件被收缩的长度。
11、可选地，所述可伸缩部件包括：四条边框和四个连接件；
12、第一连接件连接第一条边框的一端和第四条边框的一端；
13、第二连接件连接第一条边框的另一端和第二条边框的一端；
14、第三连接件连接第二条边框的另一端和第三条边框的一端；
15、第四连接件连接第三条边框的另一端和第四条边框的另一端；
16、其中，边框可相对其连接的连接件旋转，第一连接件至第四连接件分别对应所述第一伸缩端至所述第四伸缩端。
17、可选地，所述第一连接件至第四连接件均包括：连接轴和中轴；
18、所述中轴与连接轴固定；
19、所述连接轴用于连接边框，且边框可相对连接轴旋转；
20、所述第一连接件和第三连接件的中轴上设有通孔，以供所述传动绳穿过；
21、所述第二连接件和第四连接件的中轴用于连接所述可穿戴件的两端。
22、可选地，当所述可伸缩部件的边框长度相同时，设边框长度为l，初始时刻可伸缩部件边框与踝关节横截面的夹角为θ0，可伸缩部件变形至最大程度时其边框与踝关节横截面的夹角为θ1，则：
23、所述传动绳受到驱动力后的最大收缩长度△l和可穿戴件的最大收缩长度△la为：
24、△l＝4l(sinθ0-sinθ1)
25、△la＝2l(cosθ1-cosθ0)。
26、具体地，所述包裹力正比于可穿戴件的收缩长度。
27、可选地，所述外骨骼还包括：驱动机构；
28、所述驱动机构，用于为所述传动绳提供驱动力。
29、可选地，所述滑动机构为滑轮。
30、可选地，所述传动绳为钢丝绳。
31、可选地，所述外骨骼还包括：另一可穿戴件，用于被穿戴至穿戴者小腿周围；所述传动绳的另一端从第一伸缩端穿出后穿过另一可穿戴件之后连接驱动机构。
32、具体地，另一可穿戴件可以是夹具。
33、需要说明的是，当钢丝绳被包裹进鲍登线套筒中时，传动绳也可以被称为鲍登线。
34、可选地，所述可穿戴件为绑带。
35、在一个具体的示例中，可穿戴支架可以是鞋底支架，供穿戴者穿戴固定至其鞋底。
36、进一步地，可穿戴支架也可以是特制的鞋子，后侧能够固定滑动机构，且尺码适合穿戴者脚部穿戴。
37、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
38、本专利技术提供一种助力与增强关节稳定的踝关节外骨骼，将可穿戴件穿戴至穿戴者的小腿，并将可穿戴支架穿戴至穿戴者脚底，通过滑动机构和可伸缩部件分别实现对踝关节提供助力和包裹力，包裹力作为对踝关节的稳定力；因此，本专利技术能够在步态周期中实时调节助力的大小和稳定力的大小，从而在助力时刻包裹踝关节，对踝关节提供包裹力，起到保护作用，减少对踝关节的不稳定因素，提高踝关节的稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种助力与增强关节稳定的踝关节外骨骼，其特征在于，包括：可穿戴件、可穿戴支架、滑动机构、可伸缩部件以及传动绳；
2.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述可伸缩部件的第二伸缩端和第四伸缩端所连接成的线段与所述踝关节的横截面平行，第一伸缩端与第三伸缩端所连接成的线段与所述踝关节的横截面垂直。
3.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述可伸缩部件包括：限位部件；
4.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述可伸缩部件包括：四条边框和四个连接件；
5.根据权利要求4所述的外骨骼，其特征在于，所述第一连接件至第四连接件均包括：连接轴和中轴；
6.根据权利要求1至5任一项所述的外骨骼，其特征在于，当所述可伸缩部件的边框长度相同时，设边框长度为L，初始时刻可伸缩部件边框与踝关节横截面的夹角为θ0，可伸缩部件变形至最大程度时其边框与踝关节横截面的夹角为θ1，则：
7.根据权利要求1至5任一项所述的外骨骼，其特征在于，还包括：驱动机构；
8.根据权利要求1至5任一项所述的外骨骼，其特征在于，所
9.根据权利要求1至5任一项所述的外骨骼，其特征在于，所述传动绳为钢丝绳。
10.根据权利要求1至5任一项所述的外骨骼，其特征在于，所述可穿戴件为绑带。
...【技术特征摘要】
1.一种助力与增强关节稳定的踝关节外骨骼，其特征在于，包括：可穿戴件、可穿戴支架、滑动机构、可伸缩部件以及传动绳；
2.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述可伸缩部件的第二伸缩端和第四伸缩端所连接成的线段与所述踝关节的横截面平行，第一伸缩端与第三伸缩端所连接成的线段与所述踝关节的横截面垂直。
3.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述可伸缩部件包括：限位部件；
4.根据权利要求1所述的外骨骼，其特征在于，所述可伸缩部件包括：四条边框和四个连接件；
5.根据权利要求4所述的外骨骼，其特征在于，所述第一连接件至第四连接件均包括：连接...
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