1.一种膝关节助力装置,其特征在于,包括大腿固定件(1)、小腿固定件(2)、支撑杆(3)、支撑杆调节件(4)、膝关节仿生结构(5)以及大变形超弹性结构件(6);
所述的大腿固定件(1)和小腿固定件(2)能够根据人体肌肉结构进行松紧度调节,并与人体的腿部肌肉贴合,用于将整个装置固定在人体膝盖位置;
所述的膝关节仿生结构(5)为一对,分别位于人体膝盖的两侧,每个膝关节仿生结构(5)的两端通过上下两个支撑杆(3)活动地与大腿固定件(1)和小腿固定件(2)连接;上下两个支撑杆(3)端部通过铰接的方式与膝关节仿生结构(5)活动连接;
所述支撑杆调节件(4)包括两组,分别位于大腿固定件(1)和小腿固定件(2)的两侧,每组两个支撑杆调节件(4)分别与连接至大、小腿固定件上的支撑杆(3)螺纹连接;
所述的大变形超弹性结构件(6)的上下两端分别固定在大腿固定件(1)和小腿固定件(2)上。
2.根据权利要求1所述的膝关节助力装置,其特征在于,与膝关节仿生结构(5)铰接的上下两个支撑杆(3)之间,还通过一弧形弹性件(8)连接;所述弧形弹性件(8)的两端分别通过螺纹连接方式固定在上下两个支撑杆(3)上,并环绕在膝关节仿生结构(5)设置。
3.根据权利要求1所述的膝关节助力装置,其特征在于,所述的支撑杆(3)为采用梯度多孔结构填充的管状结构,包括与支撑杆调节件(4)连接的细段(31)和与膝关节仿生结构(5)连接的粗段(32);所述的细段(31)的端部通过螺纹与支撑杆调节件(4)可调节地连接;
所述的粗段(32)与膝关节仿生结构(5)活动地铰接。
4.根据权利要求1所述的膝关节助力装置,其特征在于,所述的膝关节仿生结构(5)包括圆形的外壳(9)以及安装在外壳(9)中部的偏心转轴(7),外壳(9)的中心处设有限制偏心转轴(7)移动的椭圆形滑槽(10);上下两个支撑杆(3)的端部均与偏心转轴(7)铰接。
5.根据权利要求1所述的膝关节助力装置,其特征在于,所述的大变形超弹性结构件(6)由一组上下依次连接的手性结构连接件(61)组成,相邻的两个手性结构连接件(61)通过之间的圆环角点(62)连接,所述的手性结构连接件(61)具有负泊松比,在大变形超弹性结构件(6)收到外力发生变形时,手性结构连接件(61)壁绕着圆环角点(62)进行弯曲。