1.一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,包括:
连接机构,包括安装轴,所述安装轴一端设有侧板A,另一端设有侧板B,所述侧板A和侧板B分别与大腿连接板连接,所述大腿连接板上设有可变刚度套索传动机构,所述安装轴上设有可控自锁机构,所述可变刚度套索传动机构与所述可控自锁机构连接,所述可控自锁机构上设有小腿连接板,所述小腿连接板与安装轴之间设有角度检测机构;
所述可变刚度套索传动机构包括可变刚度单元和套索传动单元,所述可变刚度单元安装在大腿连接板一侧,所述套索传动单元包括两根套索和槽轮,所述槽轮上对称设有两凹槽,所述套索上端安装在可变刚度单元上,下端安装在凹槽内,所述槽轮上设有槽轮板;
可控自锁机构,包括间隔设置在安装轴上的轴承A和轴承B,所述轴承A上设有内轮A,所述轴承B上设有内轮B,所述内轮A与内轮B间隔设置,所述内轮B远离内轮A的一侧设有所述槽轮,所述槽轮板上沿圆周方向间隔设有多组螺栓,每组螺栓包括间隔设置的两个螺栓,所述螺栓将槽轮板、槽轮、内轮B和内轮A连接在一起同步旋转,所述螺栓上转动设有自锁顶杆,所述自锁顶杆位于内轮A与内轮B之间,所述自锁顶杆上设有腰型孔,所述内轮A上设有轴承C,所述轴承C上设有惰轮,所述惰轮上沿圆周方向间隔设有多组拨动杆,一组拨动杆对应一组螺栓,同一组中的两个拨动杆间距大于同一组中的两个螺栓间距,所述拨动杆穿过腰型孔安装在惰板上,所述惰轮上设有轴承D,所述内轮B上设有轴承E,所述轴承D和轴承E上设有外轮,所述自锁顶杆在螺栓的驱动下实现与外轮接触自锁或脱离,所述内轮A靠近侧板A的一端设有轴承端盖A,所述外轮靠近侧板A的一端设有轴承端盖B,另一端设有小腿连接板,所述侧板A上设有给惰轮施加压力的压力单元。
2.根据权利要求1所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述侧板A下端设有轴套A,所述侧板B下端设有轴套B,所述安装轴左端固定在轴套A内,右端固定在轴套B内,所述大腿连接板左侧下端设有侧块A,右侧上端设有上侧块B,右侧下端设有下侧块B,所述侧板A安装在侧块A上,所述侧板B安装在下侧块B上。
3.根据权利要求1或2所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述压力单元包括设置在侧板A上的弹簧压板,所述弹簧压板上设有压柱,所述侧板A上设有供压柱通过的通孔A,所述压柱穿过通孔A压在惰轮端面上,所述侧板A上设有螺纹孔,所述弹簧压板上设有安装孔,所述安装孔上设有调节压力大小的调节螺钉,所述调节螺钉安装在螺纹孔上。
4.根据权利要求3所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述安装轴设计成阶梯轴,所述安装轴中心设有通孔B,所述安装轴直径小的一端安装侧板A,另一端安装侧板B。
5.根据权利要求4所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述内轮A 设计成阶梯状,所述内轮A内壁上设有限位圆环A,所述内轮A一端沿圆周方向间隔设有多个用于安装轴承端盖A的螺纹孔A,另一端沿圆周方向间隔设有多组用于安装螺栓的螺纹孔B。
6.根据权利要求5所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述内轮B内壁上设有限位圆环B,所述内轮B外壁上设有限位圆环C,所述内轮B上沿圆周方向间隔设有多组用于安装螺栓的螺纹通孔。
7.根据权利要求6所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述外轮内壁上设有对轴承D进行限位的限位圆环D和对轴承E进行限位的限位圆环E,所述外轮一端侧壁上沿圆周方向间隔设有多个用于安装轴承端盖B的螺纹孔C,另一端设有用于安装小腿连接板多个螺纹孔D。
8.根据权利要求7所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述小腿连接板上端设置成圆形,所述小腿连接板上端设有圆孔,所述小腿连接板上端沿圆周方向间隔设有多个安装孔A,所述安装孔A上设有用于将小腿连接板紧固在外轮上的紧固螺栓。
9.根据权利要求8所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述角度检测机构包括设置在安装轴内的角位移传感器,所述小腿连接板上设有辅助测量板,所述辅助测量板上设有传感器法兰,所述角位移传感器的转轴安装在传感器法兰上。
10.根据权利要求2所述的一种自锁可控柔顺膝关节外骨骼装置,其特征在于,所述可变刚度单元包括间隔设置在上侧块B上的两弹簧套筒,所述弹簧套筒内设有弹簧A,所述弹簧套筒内设有压缩弹簧A的套筒滑块,所述上侧块B和下侧块B之间竖向设有两导轨,所述导轨上设有滑动轴承,所述滑动轴承安装在夹头上,所述夹头用于夹紧套索,所述滑动轴承与上侧块B之间的导轨上设有弹簧B和弹簧垫圈,所述下侧块B侧壁上间隔设有两用于提高槽轮包角的滑轮,所述套索分别固定在套筒滑块和夹头上,所述套索下端安装在槽轮的凹槽上,所述夹头包括安装有滑动轴承的夹头外壳,所述夹头外壳上套设有钢球架,所述钢球架上设有多个用于夹紧套索的钢球,所述夹头外壳底部设有夹头后壳,所述夹头后壳与钢球架之间设有夹头弹簧。