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一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置制造方法及图纸

技术编号:46029700 阅读:16 留言:0更新日期:2025-08-05 19:32
本发明专利技术公开了一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,包括进行人体佩戴的人机交互机构,所述人机交互机构包括大腿组件和小腿组件,大腿组件和小腿组件通过主动关节活动相连,所述大腿组件和小腿组件之间设置有进行二者力矩调节的力矩调节机构和在主动关节处产生驱动力矩进行助力驱动的助力机构。本发明专利技术释放了人机不对准产生的有害力;轻量化的材料与优化的结构设计,降低了设备重量,提高了穿戴舒适性和动作灵活性;精准关节传动与高效助力机构确保了外骨骼与人体动作同步协调,提供自然助力;结构刚度大但能耗低,满足日常长时间佩戴要求,能够有效辅助不同的膝骨关节炎患者进行康复训练,减轻疼痛,促进关节活动范围和肌肉力量的恢复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于外骨骼,具体涉及一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置


技术介绍

1、膝骨关节炎是一种常见的慢性退行性关节疾病,随着全球人口老龄化加剧、肥胖率上升以及高负重劳作,其患病率持续攀升。发表在《柳叶刀》国际权威医学研究期刊的文章研究显示,2020年全球膝骨关节炎患病人数达到3.4亿人,预计到2050年将增至6.4亿。

2、传统的膝骨关节炎治疗方法包括药物治疗、物理疗法、手术治疗等,但这些方法存在诸多局限性,如药物治疗仅能缓解症状且具有强烈副作用,物理疗法如针灸、热敷等疗效有限,到晚期手术治疗后缺乏有效康复手段,仍面临手术治疗失效问题。近年来,随着外骨骼技术的发展,下肢外骨骼技术在医疗领域逐渐兴起。膝关节外骨骼能够为膝关节提供支撑和助力,帮助用户减轻运动时膝关节的负担,从而减轻关节疼痛,极大延缓膝骨关节炎的发生发展。

3、现有的膝关节外骨骼存在结构刚度大、高能耗、穿戴不便、动作灵活性差以及人机关节不对准等问题,这些问题严重影响了膝骨关节炎患者的康复效果。一些产品虽承载能力强,但刚度大、能耗高、穿戴不舒适;一些产品虽重量轻、可穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:包括进行人体佩戴的人机交互机构,所述人机交互机构包括大腿组件和小腿组件,大腿组件和小腿组件通过主动关节活动相连,所述大腿组件和小腿组件之间设置有进行二者力矩调节的力矩调节机构和在主动关节处产生驱动力矩进行助力驱动的助力机构。

2.根据权利要求1所述的一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:所述小腿组件处还设置有自适应调节机构,所述自适应调节机构包括一个被动关节,进行膝关节屈伸运动时,被动关节适应主动关节的错位,通过被动行程消除外骨骼对人体的有害力。

3.根据权利要求2所述的一种便携式膝关节助力外骨骼机...

【技术特征摘要】

1.一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:包括进行人体佩戴的人机交互机构,所述人机交互机构包括大腿组件和小腿组件,大腿组件和小腿组件通过主动关节活动相连,所述大腿组件和小腿组件之间设置有进行二者力矩调节的力矩调节机构和在主动关节处产生驱动力矩进行助力驱动的助力机构。

2.根据权利要求1所述的一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:所述小腿组件处还设置有自适应调节机构,所述自适应调节机构包括一个被动关节,进行膝关节屈伸运动时,被动关节适应主动关节的错位,通过被动行程消除外骨骼对人体的有害力。

3.根据权利要求2所述的一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:所述主动关节包括大腿组件中的大腿关节连杆(9)、小腿组件中的小腿关节连杆(10),所述大腿关节连杆(9)、小腿关节连杆(10)组合形成转动副。

4.根据权利要求3所述的一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:所述大腿组件包括大腿衬套(6),所述大腿衬套(6)的开口处设置有大腿绑带(7),大腿衬套(6)、大腿绑带(7)形成佩戴在大腿部位的佩戴腔,所述大腿衬套(6)与弹簧固定板(8)固定,所述弹簧固定板(8)与大腿关节连杆(9)形成抗扭连接。

5.根据权利要求3所述的一种便携式膝关节助力外骨骼机器人装置,其特征在于:所述小腿组件包括小腿衬套(5),所述小腿衬套(5)的开口处设置有小腿绑带(12),所述小腿衬套(5)、小腿绑带(12)形成...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙涛范天洋马涛
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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