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专利号: 202310470929X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于旋转中心自适应髋关节外骨骼的屈伸机构,其特征在于,所述机构包括L型支架模块、自适应弹性模块和大腿杆摆动模块,所述自适应弹性模块可滑动地连接在L型支架模块上,所述大腿杆摆动模块固定连接在L型支架模块上;所述自适应弹性模块包括定平台、自适应杆和四个带钩弹簧;定平台正面设有两个对称立柱管,立柱管侧面上开有两个通孔,自适应杆中间开有通孔,两端安装有圆管,所述圆管侧面上开有两个通孔;四个带钩弹簧分别一端连接定平台立柱管孔,另一端连接自适应杆圆管孔,且依次连接;定平台背面设有凸轴,凸轴可在所述L型支架模块上滑动,凸轴末端带有锁紧螺母,可利用锁紧螺母对定平台固定;

所述L型支架模块顶部开有矩形槽,矩形槽两侧设有横向凹槽,收展机构中的U型支架的支撑轴在横向凹槽内滑动连接;L型支架顶部外侧设有横向凹槽,滑块可在横向凹槽内滑动,滑块设有凸轴,所述U型支架的减速电机通过连杆驱动滑块在L型支架的横向凹槽内滑动,屈伸机构以U型支架的支撑轴为转动轴线相对于腰部机构做内收/外展运动;L型支架侧面开有纵向槽;所述定平台的凸轴可在所述L型支架模块的纵向槽上滑动;

所述大腿杆摆动模块包括底板、摆动减速电机、电机座、转轴杆、连接杆和大腿杆,所述底板上端设有通孔,通过螺栓与L型支架模块固定连接,摆动减速电机通过电机座安装在底板上;转轴杆与减速电机轴通过键连接,连接杆一端与转轴杆通过销钉连接,另一端与大腿杆通过销钉连接;大腿杆顶端与所述自适应杆通过销钉连接,大腿杆末端与大腿绑缚机构固定连接。

2.一种应用如权利要求1所述的屈伸机构的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述髋关节外骨骼包括腰部机构、收展机构、屈伸机构和大腿绑缚机构;所述收展机构包括左收展机构和右收展机构;左收展机构和右收展机构结构相同,且对称地设置在腰部机构的左右两侧;所述屈伸机构包括左屈伸机构和右屈伸机构;左屈伸机构和右屈伸机构结构相同,且分别与左收展机构和右收展机构连接;所述大腿绑缚机构包括左大腿绑缚机构和右大腿绑缚机构;左大腿绑缚机构和右大腿绑缚机构结构相同,且分别与左屈伸机构和右屈伸机构连接;所述左收展机构带动左屈伸机构、左大腿绑缚机构实现左腿髋关节的内收/外展运动;右收展机构带动右屈伸机构、右大腿绑缚机构实现右腿髋关节的内收/外展运动;所述左屈伸机构带动左大腿绑缚机构实现左腿髋关节的前屈/后伸运动;右屈伸机构带动右大腿绑缚机构实现右腿髋关节的前屈/后伸运动。

3.如权利要求2所述的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述左收展机构和右收展机构均包括U型支架和收展减速电机,所述U型支架一侧与所述腰部机构固定连接;U型支架另一侧面底部设有支撑轴,支撑轴端部装有滚轮;收展减速电机安装于U型支架内部。

4.如权利要求3所述的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述左屈伸机构和右屈伸机构均包括L型支架模块、自适应弹性模块和大腿杆摆动模块,所述自适应弹性模块可滑动地连接在L型支架模块上,所述大腿杆摆动模块固定连接在L型支架模块上;所述自适应弹性模块包括定平台、自适应杆和四个带钩弹簧;定平台正面设有两个对称立柱管,立柱管侧面上开有两个通孔,自适应杆中间开有通孔,两端安装有圆管,所述圆管侧面上开有两个通孔;四个带钩弹簧分别一端连接定平台立柱管孔,另一端连接自适应杆圆管孔;定平台背面设有凸轴,凸轴可在所述L型支架模块上滑动,凸轴末端带有锁紧螺母,可利用锁紧螺母对定平台固定。

5.如权利要求4所述的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述L型支架模块顶部开有矩形槽,矩形槽两侧设有横向凹槽,所述U型支架的支撑轴在横向凹槽内滑动连接;L型支架顶部外侧设有横向凹槽,滑块可在横向凹槽内滑动,滑块设有凸轴,所述U型支架的减速电机通过连杆驱动滑块在L型支架的横向凹槽内滑动,屈伸机构以U型支架的支撑轴为转动轴线相对于腰部机构做内收/外展运动;L型支架侧面开有纵向槽;所述定平台的凸轴可在所述L型支架模块的纵向槽上滑动。

6.如权利要求4所述的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述大腿杆摆动模块包括底板、摆动减速电机、电机座、转轴杆、连接杆、大腿杆;底板上端设有通孔,通过螺栓与L型支架模块固定连接,摆动减速电机通过电机座安装在底板上;转轴杆与减速电机轴通过键连接,连接杆一端与转轴杆通过销钉连接,另一端与大腿杆通过销钉连接;大腿杆顶端与所述自适应杆通过销钉连接,大腿杆末端与所述大腿绑缚机构固定连接。

7.如权利要求2或3所述的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述左大腿绑缚机构和右大腿绑缚机构均包括外环构件、内环构件;外环构件成半圆形,外侧设有外凸台,外凸台开有螺纹孔,外环内侧对称分布有两个T型凹槽;内环构件设有开口,开口两端分别固定有带有塑料插扣的弹性绑带,内环构件外侧对称设有两个弧形凸台,弧形凸台内部设有阶梯孔,顶杆穿过阶梯孔,末端安有滑轮,弹簧套于顶杆侧面,在阶梯孔和滑轮之间,处于压缩状态;内环构件的弧形凸台、顶杆与外环构件T型凹槽滑动配合,大腿绑缚机构通过外环构件、内环构件的相对转动,实现髋关节的内旋/外旋活动。

8.如权利要求2或3所述的旋转中心自适应髋关节外骨骼,其特征在于,所述腰部机构包括两个对称分布的弧形腰部支撑件、弹性绑带和塑料插扣;两个腰部支撑件后部使用弹性绑带固定连接,前部使用带有塑料插扣的弹性绑带固定连接;电控组件安装于右腰部支撑件前部,所述腰部支撑件外侧设有凸台,凸台分布有多个螺纹孔,所述U型支架一侧设有螺纹孔,与所述腰部支撑件凸台通过螺栓固定连接。