单驱动联动式下肢助力外骨骼

摘要

单驱动联动式下肢助力外骨骼，涉及一种用于助力行走的下肢外骨骼，以解决现有的外骨骼设计基本上都采取电机或者液压对髋关节，膝关节进行独立控制的问题。本发明包括背部模块、两个腰部模块、两个大腿和两个小腿，两个腰部模块设置在背部模块的两端，且腰部模块上的大腿驱动链轮和第三曲柄由里至外依次安装在背部模块上的万向联轴器的输出轴上，一个腰部模块对应一个大腿和一个小腿，且大腿上的调整外侧板和调整内侧板的前端均与腰部模块上的双排链轮的中心轴铰接，小腿上的两个吊耳均与大腿上的连接轴铰接。本发明用于助老助残，医疗康复等。

主权项

一种单驱动联动式下肢助力外骨骼，其特征在于：所述单驱动联动式下肢助力外骨骼包括背部模块(A)、两个腰部模块(B)、两个大腿(C)和两个小腿(D)，背部模块(A)包括锂电池(A1)、槽板(A2)、滑动件(A4)、靠背板(A5)、前挡板(A6)、后挡板(A7)、电机(A8)、减速器(A9)、右侧背部连接件(A10)、电机座(A12)、右轴(A13)、右基座(A14)、主动齿轮(A15)、被动齿轮(A16)、左基座(A19)、胀套(A17)、连轴套筒(A18)、左轴(A20)、左侧背部连接件(A21)、主板(A22)、左连接板(A24)、右连接板(A25)、两个挡块(A3)、两个轴承(A11)和两个万向联轴器(A23)，锂电池(A1)和电机座(A12)固装在主板(A22)的上端面上，锂电池(A1)与电机座(A12)通过导线连接，减速器(A9)固装在电机座(A12)上，减速器(A9)的输入端与电机(A8)连接，主动齿轮(A15)固装在减速器(A9)的输出轴上，被动齿轮(A16)与主动齿轮(A15)啮合，被动齿轮(A16)通过胀套(A17)固装在连轴套筒(A18)上，连轴套筒(A18)的两端分别支撑在左基座(A19)和右基座(A14)上，左基座(A19)和右基座(A14)均与主板(A22)的下端面固定连接，左轴(A20)的输入端与连轴套筒(A18)连接，左轴(A20)的输出端与两个万向联轴器(A23)中的一个连接，右轴(A13)的输入端与连轴套筒(A18)连接，右轴(A13)的输出端与两个万向联轴器(A23)中余下的一个连接，左端的万向联轴器(A23)与连轴套筒(A18)之间设置有左侧背部连接件(A21)，且左侧背部连接件(A21)通过两个轴承(A11)中的一个铰接在左轴(A20)上，左端的万向联轴器(A23)与连轴套筒(A18)之间设置有右侧背部连接件(A10)，且右侧背部连接件(A10)通过两个轴承(A11)中余下的一个铰接在右轴(A13)上，左侧背部连接件(A21)的上端面前后边缘处各设有数个左通孔(A21‑1)，右侧背部连接件(A10)的上端面前后边缘处各设有数个右通孔(A10‑1)，主板(A22)上设有与数个右通孔(A10‑1)一一正对的数个连接板安装孔(A22‑1)，主板(A22)上设有与数个左通孔(A21‑1)一一正对的第一长孔(A22‑2)，槽板(A2)通过前挡板(A6)和后挡板(A7)与主板(A22)扣合设置，两个挡块(A3)以槽板(A2)的横向中心线(N‑N)对称设置，两个挡块(A3)之间为滑槽(A26)，滑动件(A4)设置在滑槽(A26)中，滑动件(A4)上与槽板(A2)接触的端面上设有两个第二长孔(A4‑1)，槽板(A2)上设有与两个第二长孔(A4‑1)正对的数个滑动件螺纹孔(A2‑1)，靠背板(A5)设置在槽板(A2)的前面，靠背板(A5)的上端与滑动件(A4)固定连接，左连接板(A24)设置在左侧背部连接件(A21)的下面，左连接板(A24)上设有与数个左通孔(A21‑1)一一正对的数个左螺纹孔(A24‑1)，右连接板(A25)设置在右侧背部连接件(A10)的下面，右连接板(A25)上设有与数个右通孔(A10‑1)一一正对的数个右螺纹孔(A25‑1)，左连接板(A24)与左侧背部连接件(A21)和主板(A22)通过连件元件连接，右连接板(A25)与右侧背部连接件(A10)和主板(A22)通过连件元件连接，每个腰部模块(B)包括主体(B1)、大腿驱动链轮(B2)、第三曲柄(B3)、第一连杆(B4)、控制系统(B4)、双排链轮(B5)、连接件(B6)、副体(B7)、控制器(B8)、手摇轮(A12)和连接块(B13)，主体(B1)设置在副体(B7)的后面，大腿驱动链轮(B2)和第三曲柄(B3)同轴设置，且大腿驱动链轮(B2)设置在主体(B1)内，第三曲柄(B3)设置在主体(B1)外，第一连杆(B4)的一端通过连接块(B13)与第三曲柄(B3)铰接，第一连杆(B4)的另一端通过销轴与连接件(B6)铰接，双排链轮(B5)上中心轴(B5‑1)的一端通过轴承铰接在连接件(B6)上，双排链轮(B5)上中心轴(B5‑1)的另一端通过轴承与副体(B7)铰接，双排链轮(B5)上的输入链轮通过链条与大腿驱动链轮(B2)连接，手摇轮(A12)安装在双排链轮(B5)的中心轴(B5‑1)上，控制器(B8)安装在副体(B7)上，控制器(B8)通过导线与电机(A8)连接，每个大腿(C)包括调整上板(C1)、调整下板(C2)、调整外侧板(C3)、调整内侧板(C4)、大腿内侧板(C5)、大腿外侧板(C6)、大腿上板(C7)、大腿下板(C8)、内侧滑块(C9)、外侧滑块(C10)、滑动链轮(C11)、被动链轮(C12)、推盘(C13)、张紧链轮(C15)、曲柄(C16)、摇杆(C17)、小腿连接件(C18)、连接轴(C19)、阶梯圆柱(C26)、连接销(C27)、两个大腿绑块座(C20)、四个连接螺栓(C14)、四个大腿绑块(C21)、四个大腿销钉(C22)，调整上板(C1)与调整下板(C2)平行设置，调整外侧板(C3)与调整内侧板(C4)平行设置，调整上板(C1)、调整下板(C2)、调整外侧板(C3)和调整内侧板(C4)构成第一矩形筒体，调整外侧板(C3)的上端设有外侧连接吊板(C3‑1)，外侧连接吊板(C3‑1)上设有连接孔(C3‑2)，调整内侧板(C4)的上端设有内侧连接吊板(C4‑1)，大腿内侧板(C5)与大腿外侧板(C6)平行设置，大腿上板(C7)与大腿下板(C8)平行设置，大腿内侧板(C5)、大腿外侧板(C6)、大腿上板(C7)和大腿下板(C8)构成第二矩形筒体，第二矩形筒体设置在第一矩形筒体的下方，第二矩形筒体与第一矩形筒体通过连接元件连接，被动链轮(C12)设置在第二矩形筒体内且位于第二矩形筒体的下方，被动链轮(C12)的中心轴两端分别通过轴承支撑在大腿内侧板(C5)和大腿外侧板(C6)上，大腿内侧板(C5)的内壁沿横向设有第一滑槽(C5‑1)，第一滑槽(C5‑1)位于被动链轮(C12)的上方，大腿外侧板(C6)的内壁沿横向设有与第一滑槽(C5‑1)正对的第二滑槽，内侧滑块(C9)与第一滑槽(C5‑1)滑动连接，外侧滑块(C10)与第二滑槽滑动连接，滑动链轮(C11)设置在内侧滑块(C9)与外侧滑块(C10)之间，滑动链轮(C11)的中心轴两端分别支撑在内侧滑块(C9)和外侧滑块(C10)中，推盘(C13)设置在大腿外侧板(C6)的外壁上，且推盘(C13)通过连接螺栓(C14)与外侧滑块(C10)连接，大腿外侧板(C6)上沿横向平行设有两个第四长孔(C6‑1)，且两个第四长孔(C6‑1)与连接螺栓(C14)正对，张紧链轮(C15)设置在被动链轮(C12)的上方，且张紧链轮(C15)的中心轴两端分别通过轴承支撑在大腿内侧板(C5)和大腿外侧板(C6)上，曲柄(C16)的一端与被动链轮(C12)的中心轴铰接，曲柄(C16)的另一端通过阶梯圆柱(C26)与摇杆(C17)的一端铰接，摇杆(C17)的另一端通过连接销(C27)与小腿连接件(C18)的一端铰接，小腿连接件(C18)的中部与连接轴(C19)的一端铰接，连接轴(C19)的另一端通过轴承与大腿内侧板(C5)铰接，两个大腿绑块座(C20)平行设置在大腿内侧板(C5)的外壁上，每个大腿绑块座(C20)的两端分别设置一个大腿绑块(C21)，该大腿绑块(C21)通过一个大腿销钉(C22)与大腿绑块座(C20)铰接，摇杆(C17)的上端面上设有拨杆(C24)，每个小腿(D)包括小腿矩形筒体(D1)、小腿绑块座(D2)、两个小腿绑块(D3)和小腿销钉(D4)，小腿矩形筒体(D1)的上端设有两个吊耳(D1‑1)，两个吊耳(D1‑1)平行设置，小腿绑块座(D2)设置在大腿绑块座(C20)的同侧，且小腿绑块座(D2)固装在小腿矩形筒体(D1)上，小腿绑块座(D2)的两端分别设置一个小腿绑块(D3)，该小腿绑块(D3)通过一个小腿销钉(D4)与小腿绑块座(D2)铰接，两个腰部模块(B)设置在背部模块(A)的两端，且腰部模块(B)上的大腿驱动链轮(B2)和第三曲柄(B3)由里至外依次安装在背部模块(A)上的万向联轴器(A23)的输出轴上，一个腰部模块(B)对应一个大腿(C)和一个小腿(D)，且大腿(C)上的调整外侧板(C3)和调整内侧板(C4)的前端均与腰部模块(B)上的双排链轮(B5)的中心轴(B5‑1)铰接，小腿(D)上的两个吊耳(D1‑1)均与大腿(C)上的连接轴(C19)铰接。