利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021103569264
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种生物耦合式髋关节助力外骨骼,其特征在于:所述外骨骼包括外骨骼主体、腿部绑带组件、腰部绑带和电控背包;所述腿部绑带组件分别连接在外骨骼主体下端的左右两侧,所述腰部绑带一端与外骨骼主体的上端内侧连接,另一端通过公母扣与电控背包连接;

所述外骨骼主体包括上罩、安装板、下罩、支链组件、连接板、电机、减速器、蜗杆和护板;所述电机和减速器装配后分别对称设置在安装板上部的左右两侧,所述蜗杆分别连接在减速器的输出轴上,所述支链组件分别对称设置在安装板下部的左右两侧,且所述支链组件的顶部分别与蜗杆对应传动连接,所述上罩和下罩分别罩设在安装板的上方和下方,所述连接板分别对称设置在两侧支链组件的底部,所述腿部绑带组件分别对称连接在两侧连接板的内侧;所述护板连接在上罩的内侧外表面。

2.根据权利要求1所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼,其特征在于:所述支链组件由三条RRPS支链组成,其中,R为转动副,P为移动副,S为球副,且第一个R副为驱动副,三条支链顶部的安装位置分别位于等腰三角形的三个顶点处,依次为内侧支链、中间支链和外侧支链,所述内侧支链与外侧支链关于等腰三角形顶角的角平分线对称布置。

3.根据权利要求2所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼,其特征在于:所述内侧支链的第一条转动轴线与等腰三角形的底边重合,第二条转动轴线与第一条转动轴线垂直且平行于等腰三角形的对称面,P副的运动轴线与第二条转动轴线垂直且过S副的中心;中间支链的第一条转动轴线与等腰三角形顶角的角平分线重合,第二条转动轴线与第一条转动轴线垂直且平行于等腰三角形的底边,且中间支链P副的运动轴线与第二条转动轴线垂直且过S副的中心。

4.根据权利要求3所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼,其特征在于:所述支链包括轴承座、涡轮、主动轴、L型连杆、U型架、从动轴、一级导套、二级导套、导杆、万向铰链和转轴;所述主动轴通过轴承安装在轴承座中,所述轴承座与安装板下部固定连接,所述涡轮通过顶丝安装在主动轴中较长的一段台阶轴处,并通过螺母进行固定;所述L型连杆一端通过顶丝安装在主动轴中较短的一段台阶轴处,另一端通过从动轴与U型架连接;所述一级导套通过顶丝安装在U型架的外端面底部,所述二级导套置于一级导套内部且仅在其内部来回移动,所述导杆置于二级导套内部且仅在其内部来回移动;所述万向铰链一端与导杆底端相连接,另一端与转轴相连接。

5.根据权利要求1所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼,其特征在于:所述腿部绑带组件包括六维力传感器、弧形架、惯性测量单元、腿部柔性垫、腿部绑带和安装架;所述六维力传感器一端安装在弧形架的前端上侧,另一端与连接板相连接,所述惯性测量单元安装在弧形架外侧面上,且该外侧面与六维力传感器的安装面成90°夹角,所述腿部柔性垫设置在弧形架的内弧形面上,所述腿部绑带的两端分别与弧形架的两端连接,所述安装架设置在弧形架的前端下侧位置。

6.根据权利要求1所述的一种生物耦合式髋关节助力外骨骼,其特征在于:所述上罩的内侧设置为弧形面,所述护板的外侧设置为与上罩内侧对应的弧形面,且所述护板的内侧还连接有腰部柔性垫,所述腰部柔性垫外侧设置为与护板内侧对应的弧形面。