一种变刚度调节方法以及变刚度机构技术

本发明专利技术公开了一种变刚度调节方法以及变刚度机构，方法包括：当系统转入屈曲抬腿阶段，驱动组件启动拉动拉簧组件的另一端，与此同时，锁定组件锁定拉簧组件的一端到第一腿部摆动件上，拉伸产生拉力，与此同时，驱动组件还会使压缩组件远离压簧组件，解除对其压力从而不影响拉簧组件的拉力；系统转换至拉伸阶段时，驱动组件将拉簧组件向回拉向锁定组件的方向，同时解锁锁定组件，允许拉簧组件释放拉力并回到初始状态，此刻，驱动组件同时推动压缩组件靠近压簧组件，使压簧组件压缩产生所需的推力，这种变刚度机构的设计能够根据用户运动阶段的变化智能地调节外骨骼的刚度，实现精确的屈曲和拉伸阶段助力，并且可根据需要进行调节，实现双向助力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及下肢助行设备，具体是一种变刚度调节方法以及变刚度机构。

技术介绍

1、在辅助行走、提升力量、减轻劳动强度和康复训练等方面，外骨骼技术发挥着重要作用。当前，外骨骼装备主要由有源和无源两种类型构成。有源外骨骼装备通过内嵌的电机、液压或气动元件为用户提供动力，增强用户的运动能力。这些系统能够在较大程度上模仿和增强人体肌肉的运动，对用户的活动提供有效支持。然而，有源系统的复杂性导致了其体积较大，限制了穿戴者的自由度。且其对能源的高需求意味着续航时间较短，这大大限制了其实用性。

2、无源外骨骼则利用机械装置和人体运动的协同作用来减轻穿戴者的负担。它们的优点是无需外部能量供应，因而可以连续使用更长时间，且结构更为简单和轻便。然而，无源外骨骼普遍存在一个显著的局限性，即其刚度是预设的且不可调节。这导致其无法根据用户的具体活动状态或力量需求灵活调节，从而使其助力效果受限，无法满足多变的现实操作需求。

3、更重要的是，绝大部分的外骨骼仅支持单向助力，这意味着它们要么辅助用户进行肌肉收缩动作，要么辅助肌肉舒张，但不能两者兼顾，在实际使用时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种变刚度调节方法，其特征在于，应用于变刚度机构，所述变刚度机构包括腿部连接件(1)、分别转动设置于腿部连接件(1)上的第一腿部摆动件(2)以及第二腿部摆动件(3)，所述第一腿部摆动件(2)和第二腿部摆动件(3)之间设有变刚度部件(4)，所述变刚度部件(4)包括驱动组件(5)、拉簧组件(6)、压簧组件(7)、压缩组件(8)以及锁定组件(9)，所述驱动组件(5)能够通过压缩组件(8)驱动拉簧组件(6)，所述驱动组件(5)能够通过锁定组件(9)驱动压簧组件(7)，所述锁定组件(9)设于第一腿部摆动件(2)上，能够锁定所述拉簧组件(6)的一端在第一腿部摆动件(2)上的位置；

2...

【技术特征摘要】

1.一种变刚度调节方法，其特征在于，应用于变刚度机构，所述变刚度机构包括腿部连接件(1)、分别转动设置于腿部连接件(1)上的第一腿部摆动件(2)以及第二腿部摆动件(3)，所述第一腿部摆动件(2)和第二腿部摆动件(3)之间设有变刚度部件(4)，所述变刚度部件(4)包括驱动组件(5)、拉簧组件(6)、压簧组件(7)、压缩组件(8)以及锁定组件(9)，所述驱动组件(5)能够通过压缩组件(8)驱动拉簧组件(6)，所述驱动组件(5)能够通过锁定组件(9)驱动压簧组件(7)，所述锁定组件(9)设于第一腿部摆动件(2)上，能够锁定所述拉簧组件(6)的一端在第一腿部摆动件(2)上的位置；

2.根据权利要求1所述的一种变刚度调节方法，其特征在于，所述驱动组件(5)包括驱动电机(51)、丝杆(52)以及电机侧滑动板(53)，所述驱动电机(51)设于第二腿部摆动件(3)上，所述丝杆(52)的一端转动设置于第一腿部摆动件(2)上，另一端与驱动电机(51)的输出端传动连接，所述电机侧滑动板(53)滑动设置于第一腿部摆动件(2)上，且与丝杆(52)螺纹连接；

3.根据权利要求2所述的一种变刚度调节方法，其特征在于，在步骤s4中，还包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种变刚度调节方法，其特征在于，所述驱动组件(5)还包括设于第一腿部摆动件(2)与电机侧滑动板(53)之间的限位构件，所述限位构件包括设于第一腿部摆动件(2)上的第二长圆孔(21)以及设于电机侧滑动板(53)上的限位滑块(532)，所述限位滑块(532)位于第二长圆孔(21)内，且可在所述第二长圆孔(21)内滑动；

5.根据权利要求1所述的一种变刚度调节方法，其特征在于，所述锁定组件(9)包括设于第一腿部摆动件(2)上的第一长圆孔(91)以及设于拉簧组件(6)端部上的拉簧活动杆(92)，所述拉簧活动杆(92)滑动连接于第一长圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：何龙，吴其军，毛喜旺，龙亿，任敬伟，郭贺骁，
申请(专利权)人：杭州智元研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：