本發(fā)明涉及用于助行的外骨骼機器人領域，尤其涉及一種外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)。

背景技術：

目前下肢外骨骼機器人，就驅動模式而言，主要有鏈條驅動式、氣動式、液壓驅動式、四連桿機構、減速電機直接驅動等硬體機械驅動模式。這些驅動模式具有一個共同的特點，就是各關節(jié)均配有驅動電機，導致結構體積大、重量重等不足。

中國發(fā)明專利CN 102327173 A外骨骼可穿戴下肢康復機器人，是利用諧波減速器作為驅動單元來實現(xiàn)關節(jié)的運動，由于諧波減速器具有一定的可逆性，即不具有完全自鎖功能，使用者長久地站立時可能出現(xiàn)失穩(wěn)缺陷，而帶來安全隱患。

中國發(fā)明專利CN 1586434 A可穿戴式的下肢步行外骨骼，是利用液壓缸來驅動連桿從而實現(xiàn)關節(jié)運動，結構松散龐大，整體結構復雜，重量偏重，不適合便攜和穿戴。

中國發(fā)明專利ZL 201210370654.4便攜式可穿戴下肢康復及助行外骨骼機器人，其各關節(jié)采用滑塊連桿機構驅動，驅動機構均設置在關節(jié)附近，增加了腿部重量，結構復雜，很難進一步優(yōu)化機器人總體重量。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)，其結構簡單，沒有整合電機等驅動裝置，以減輕外骨骼機器人下肢的重量。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)，其鎖定和解鎖結構簡單，操作方便。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)，所述外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)包括髖關節(jié)支撐座、髖關節(jié)支撐蓋、髖關節(jié)絞盤、大腿支撐座、大腿支撐蓋及離合定位組件；所述髖關節(jié)支撐蓋與所述髖關節(jié)支撐座的一端部均設有貫通的第一花鍵孔；所述大腿支撐座與所述大腿支撐蓋的一端部均設有連接通孔；所述髖關節(jié)絞盤用于纏繞髖關節(jié)驅動線，且設有軸向貫通的第二花鍵孔；所述髖關節(jié)絞盤設在所述髖關節(jié)支撐蓋與所述髖關節(jié)支撐座之間，所述髖關節(jié)支撐蓋的外側設置所述大腿支撐蓋，所述髖關節(jié)支撐座的外側設置所述大腿支撐座；所述連接通孔、所述第一花鍵孔與所述第二花鍵孔同軸設置；所述離合定位組件穿設在所述連接通孔、所述第一花鍵孔與所述第二花鍵孔中，所述離合定位組件的兩端分別與所述大腿支撐座、所述大腿支撐蓋固定連接，且所述離合定位組件能與所述第一花鍵孔或所述第二花鍵孔鎖定及解鎖。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述離合定位組件包括離合器套和離合器蓋板；所述離合器套包括一圓柱套筒，所述圓柱套筒具有開口端和閉口端，所述開口端的圓周邊緣設有法蘭盤；所述圓柱套筒同軸穿設在所述連接通孔、所述第一花鍵孔與所述第二花鍵孔中，所述閉口端延伸到所述大腿支撐蓋一側；所述法蘭盤與所述大腿支撐座固定連接，所述離合器蓋板與所述大腿支撐蓋及所述閉口端均固定連接；所述離合器套上設有與所述第一花鍵孔或所述第二花鍵孔鎖定及解鎖的鎖止裝置。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述圓柱套筒的筒壁上沿其軸向依次設有三圈鋼珠導向孔，每一圈鋼珠導向孔沿圓周方向均勻分布；第一圈鋼珠導向孔的位置與所述髖關節(jié)支撐座上的第一花鍵孔對應，第二圈鋼珠導向孔的位置與所述髖關節(jié)絞盤的第二花鍵孔對應，第三圈鋼珠導向孔的位置與所述髖關節(jié)支撐蓋上的第一花鍵孔對應；所述第一花鍵孔、所述第二花鍵孔的孔壁上圓周方向均勻設有多個軸向延伸的花鍵槽；所述鋼珠導向孔中設有鋼珠，所述圓柱套筒內(nèi)同軸套設有離合器芯，所述鋼珠支撐在所述離合器芯的外壁上；所述離合器芯能在所述圓柱套筒內(nèi)軸向往復滑動，所述離合器芯的外壁上設有鋼珠活動裝置，通過所述鋼珠活動裝置使所述鋼珠沿所述鋼珠導向孔伸出或縮回，所述鋼珠與所述第一花鍵孔或所述第二花鍵孔內(nèi)的花鍵槽配合形成鎖定或解鎖；所述離合器芯及所述鋼珠構成所述鎖止裝置。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述鋼珠活動裝置包括凸圓柱面和凹圓柱面，所述凸圓柱面和凹圓柱面之間為平滑過渡的圓錐面；所述離合器套的開口端設有彈簧止擋件，所述彈簧止擋件與所述離合器芯之間設有壓縮彈簧；所述離合器芯與所述閉口端相對的一端設有突出的按壓塊；所述按壓塊穿過所述閉口端及所述離合器蓋板伸出在外；所述離合器芯在所述按壓塊上的外力及所述壓縮彈簧的回復力作用下往復滑動，所述鋼珠在所述凸圓柱面和凹圓柱面的作用下沿所述鋼珠導向孔伸出或縮回。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述離合器芯的外壁上沿所述開口端到所述閉口端方向依次設有所述凹圓柱面、所述凸圓柱面、所述凹圓柱面及所述凸圓柱面；所述離合定位組件具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)；第一狀態(tài)下所述離合器芯緊靠所述閉口端，第二圈鋼珠導向孔內(nèi)的鋼珠支撐在所述凸圓柱面上，伸出第二圈鋼珠導向孔與所述第二花鍵孔的花鍵槽形成鎖定，第一圈鋼珠導向孔和第三圈鋼珠導向孔內(nèi)的鋼珠支撐在所述凹圓柱面上；第二狀態(tài)下所述離合器芯在外力下回縮，第二圈鋼珠導向孔內(nèi)的鋼珠支撐在所述凹圓柱面上，第一圈鋼珠導向孔和第三圈鋼珠導向孔內(nèi)的鋼珠支撐在所述凸圓柱面上，伸出第一圈鋼珠導向孔和第三圈鋼珠導向孔，分別與所述髖關節(jié)支撐座和髖關節(jié)支撐蓋上的第一花鍵孔的花鍵槽形成鎖定。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述髖關節(jié)支撐蓋的外側及所述髖關節(jié)支撐座的外側均設有一段圓弧限位槽，所述圓弧限位槽與所述第一花鍵孔同心設置；所述大腿支撐蓋的內(nèi)側及所述大腿支撐座的內(nèi)側均固定有一限位銷，所述限位銷嵌入到對應的所述圓弧限位槽中。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述髖關節(jié)絞盤為階梯狀圓柱體，所述髖關節(jié)絞盤的中部為大直徑段，所述大直徑段的圓柱表面設置有螺旋槽，所述螺旋槽用于纏繞所述髖關節(jié)驅動線；所述髖關節(jié)絞盤的兩端為小直徑段，兩端的所述小直徑段上分別套設有分離定滑輪，所述分離定滑輪的內(nèi)側抵靠在對應的所述大直徑段的端面并能相對所述髖關節(jié)絞盤轉動，一側所述分離定滑輪的外側抵靠在所述髖關節(jié)支撐座的內(nèi)側，另一側所述分離定滑輪的外側抵靠在所述髖關節(jié)支撐蓋的內(nèi)側。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述分離定滑輪與所述大直徑段的端面之間、所述分離定滑輪與所述髖關節(jié)支撐座之間、所述分離定滑輪與所述髖關節(jié)支撐蓋之間、所述髖關節(jié)支撐座與所述大腿支撐座之間以及所述髖關節(jié)支撐蓋與所述大腿支撐蓋之間均設有減摩墊片。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述髖關節(jié)支撐蓋與所述髖關節(jié)支撐座的一端部均嵌設有花鍵套鑲嵌件；花鍵套鑲嵌件為圓盤形，其中央設有所述第一花鍵孔，所述第一花鍵孔的內(nèi)壁沿圓周方向均勻設有多個梯形花鍵槽。

在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述髖關節(jié)支撐座與所述髖關節(jié)支撐蓋相互扣合固定，形成一盒體結構；所述大腿支撐座與所述大腿支撐蓋相互扣合固定，也形成一盒體結構；所述大腿支撐座和所述大腿支撐蓋通過所述離合定位組件與所述第二花鍵孔鎖定時，與所述第一花鍵孔之間解鎖；所述大腿支撐座和所述大腿支撐蓋通過所述離合定位組件與所述第一花鍵孔鎖定時，與所述第二花鍵孔之間解鎖。

由上所述，本發(fā)明的髖關節(jié)設有髖關節(jié)絞盤，其上能纏繞髖關節(jié)驅動線，通過髖關節(jié)驅動線與髖關節(jié)絞盤之間的摩擦力帶動髖關節(jié)絞盤正轉和反轉，以進行髖關節(jié)的擺動，而驅動髖關節(jié)驅動線的電機等驅動裝置可以設置在其它地方，例如穿戴者的腰部，不需要在髖關節(jié)整合電機等驅動裝置，以減輕外骨骼機器人下肢的重量。其離合定位組件采用離合器套、離合器芯、壓縮彈簧以及鋼珠與髖關節(jié)支撐座、髖關節(jié)支撐蓋、髖關節(jié)絞盤上的梯形花鍵槽配合，通過離合器芯表面的鋼珠活動裝置驅動鋼珠伸出或回縮，結構簡單，鎖定和解鎖操作方便。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1：為本發(fā)明髖關節(jié)的分解結構示意圖。

圖2：為本發(fā)明髖關節(jié)的裝配結構側視圖。

圖3：為圖2中A-A截面的剖視圖。

圖4：為本發(fā)明中髖關節(jié)支撐座和髖關節(jié)支撐蓋的分解結構示意圖。

圖5：為本發(fā)明中大腿支撐座和大腿支撐蓋的分解結構示意圖。

圖6：為本發(fā)明中髖關節(jié)絞盤的結構示意圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1、圖2和圖3所示，與外骨骼機器人線纏繞驅動系統(tǒng)相配合，本發(fā)明提供了一種外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)，該外骨骼機器人線纏繞驅動髖關節(jié)包括髖關節(jié)支撐座3-12、髖關節(jié)支撐蓋3-13、髖關節(jié)絞盤3-6、大腿支撐座3-16、大腿支撐蓋3-17及離合定位組件。如圖4所示，所述髖關節(jié)支撐座3-12與所述髖關節(jié)支撐蓋3-13可以通過螺釘?shù)葮藴示o固件相互扣合固定在一起，形成一個盒體結構。所述髖關節(jié)支撐座3-12與所述髖關節(jié)支撐蓋3-13形成的盒體結構可以稱為髖關節(jié)支撐部件，髖關節(jié)支撐部件形成為一個長條形盒體，其在安裝時傾斜設置在人體胯部的外側。髖關節(jié)支撐部件的上段部分設有髖關節(jié)和膝關節(jié)驅動電機安裝孔，以及與腰肩綁縛系統(tǒng)固定連接的安裝孔。該髖關節(jié)支撐部件的下端部鑲嵌有花鍵套鑲嵌件3-121，即所述髖關節(jié)支撐蓋3-13與所述髖關節(jié)支撐座3-12的下端部相對，兩者之間間隔一定距離；且所述髖關節(jié)支撐蓋3-13與所述髖關節(jié)支撐座3-12的下端部均嵌設有一個花鍵套鑲嵌件3-121，兩個花鍵套鑲嵌件3-121結構相同、相對且同軸設置。每個花鍵套鑲嵌件3-121均為圓盤形，其中央設有第一花鍵孔3-122，所述第一花鍵孔3-122的內(nèi)壁沿圓周方向均勻設有多個沿軸向延伸的梯形花鍵槽。從而在髖關節(jié)支撐部件的下端形成一個軸向貫通的第一花鍵孔3-122，花鍵套鑲嵌件3-121的材料為高硬度金屬材料。

如圖5所示，所述大腿支撐座3-16與所述大腿支撐蓋3-17可以通過螺釘?shù)葮藴示o固件相互扣合固定在一起，也形成一個盒體結構。所述大腿支撐座3-16與所述大腿支撐蓋3-17形成的盒體結構可以稱為大腿支撐部件。大腿支撐部件是一個桿狀部件，其作用是用來支撐人的大腿，安裝時設置在人體大腿的外側，其上端與所述髖關節(jié)支撐部件的下端連接形成該髖關節(jié)。所述大腿支撐座3-16與所述大腿支撐蓋3-17的上端相對設置并間隔一定距離，且在所述大腿支撐座3-16與所述大腿支撐蓋3-17上端對應的位置設有連接通孔3-161。如圖3所示，所述髖關節(jié)絞盤3-6設在所述髖關節(jié)支撐蓋3-13與所述髖關節(jié)支撐座3-12之間，能相對髖關節(jié)支撐蓋3-13與髖關節(jié)支撐座3-12轉動，在髖關節(jié)絞盤3-6的端面與髖關節(jié)支撐蓋3-13的內(nèi)側面，以及髖關節(jié)絞盤3-6的端面與髖關節(jié)支撐座3-12的內(nèi)側面之間可以設置減摩墊片3-11，以減少滑動摩擦力，提高耐磨性，同時，減摩墊片3-11也可以起到調整軸向間隙的作用。減摩墊片3-11的材料可以采用錫青銅或青銅等耐磨的金屬材料，也可以采用耐磨的非金屬材料，本實施例采用非金屬材料。所述大腿支撐蓋3-17位于所述髖關節(jié)支撐蓋3-13的外側，所述大腿支撐座3-16位于所述髖關節(jié)支撐座3-12的外側，大腿支撐蓋3-17的內(nèi)側面與髖關節(jié)支撐蓋3-13的外側面之間設有減摩墊片3-14，大腿支撐座3-16的內(nèi)側面與髖關節(jié)支撐座3-12的外側面之間設有減摩墊片3-14，以減少接觸面之間的滑動摩擦力，提高耐磨性，同時也可調節(jié)髖關節(jié)的軸向間隙和尺寸。

所述髖關節(jié)絞盤3-6的中心設有軸向貫通的第二花鍵孔3-61，第二花鍵孔3-61的結構與第一花鍵孔3-122相同，其孔的內(nèi)壁沿圓周方向均勻設有多個沿軸向延伸的梯形花鍵槽。所述連接通孔3-161、所述第一花鍵孔3-122與所述第二花鍵孔3-61同軸設置。所述離合定位組件穿設在所述連接通孔3-161、所述第一花鍵孔3-122與所述第二花鍵孔3-61中，所述離合定位組件的兩端分別與所述大腿支撐座3-16、所述大腿支撐蓋3-17固定連接，且所述離合定位組件能與所述第一花鍵孔3-122或所述第二花鍵孔3-61鎖定及解鎖。髖關節(jié)支撐部件下端的花鍵套鑲嵌件3-121通過離合定位組件與大腿支撐部件的上端連接形成本發(fā)明的髖關節(jié)，所述大腿支撐部件通過所述離合定位組件與所述第二花鍵孔3-61鎖定時，其與髖關節(jié)支撐部件的第一花鍵孔3-122之間是解鎖狀態(tài)，即大腿支撐部件與髖關節(jié)絞盤3-6鎖定而與髖關節(jié)支撐部件之間解鎖，髖關節(jié)絞盤3-6的轉動能帶動大腿支撐部件一起擺動。所述大腿支撐部件通過所述離合定位組件與所述第一花鍵孔3-122鎖定時，其與髖關節(jié)絞盤3-6的第二花鍵孔3-61之間處于解鎖狀態(tài)，即大腿支撐部件與髖關節(jié)支撐部件之間鎖定而與髖關節(jié)絞盤3-6之間解鎖，髖關節(jié)絞盤3-6的轉動不會帶動大腿支撐部件一起擺動。由于髖關節(jié)支撐部件的位置是固定的，因此大腿支撐部件此時處于停止運動的鎖定狀態(tài)。

進一步，如圖6所示，髖關節(jié)絞盤3-6可以是整體結構，采用同種材料制成；也可以是組合件結構，采用不同的材料制成。本實施例中，髖關節(jié)絞盤3-6是采用不同材料制成的組合件。髖關節(jié)絞盤3-6的內(nèi)圈部分為一個高硬度金屬材料制成的圓柱體，圓柱體的中心為軸向貫通的所述第二花鍵孔3-61，圓柱體的外表面光滑。髖關節(jié)絞盤3-6的外圈部分為一個階梯狀圓柱體，其中部為大直徑段，所述大直徑段的圓柱表面設置有螺旋槽3-62，所述螺旋槽3-62用于纏繞髖關節(jié)驅動線3-7，髖關節(jié)驅動線3-7在驅動電機的驅動下來回纏繞運動，可以利用摩擦力帶動髖關節(jié)絞盤3-6一起正向和反向轉動。大直徑段的兩端為對稱設置的小直徑段，兩端的所述小直徑段上分別套設有分離定滑輪3-10，所述分離定滑輪3-10的內(nèi)側抵靠在對應的所述大直徑段的端面并能相對所述髖關節(jié)絞盤3-6轉動，一側所述分離定滑輪3-10的外側抵靠在所述髖關節(jié)支撐座3-12的內(nèi)側，另一側所述分離定滑輪3-10的外側抵靠在所述髖關節(jié)支撐蓋3-13的內(nèi)側。分離定滑輪3-10用于定位和導向膝關節(jié)驅動線3-8，膝關節(jié)驅動線3-8用于驅動膝關節(jié)，在此不再贅述。大直徑段的兩端面與對應的分離定滑輪3-10之間可以設有減摩墊片3-9，而分離定滑輪3-10的外側可以為設置在髖關節(jié)絞盤3-6的端面與髖關節(jié)支撐蓋3-13的內(nèi)側面、髖關節(jié)支撐座3-12的內(nèi)側面之間的減摩墊片3-11。髖關節(jié)絞盤3-6的外圈部分采用低硬度金屬材料。階梯狀圓柱體同軸套設在內(nèi)圈部分的圓柱體外部并緊密固定連接為一個整體，其兩端面平齊。

進一步，所述離合定位組件包括離合器套3-1、離合器芯3-2、離合器蓋板3-18、壓縮彈簧3-3和鋼珠。所述離合器套3-1包括一個圓柱套筒，其材料為高硬度金屬材料。所述圓柱套筒具有開口端和閉口端，其內(nèi)部為圓柱形空腔，所述開口端的圓周邊緣設有向外突出的法蘭盤，法蘭盤上均勻設有螺栓連接孔。所述圓柱套筒的圓柱形筒壁上沿其軸向依次設有三圈鋼珠導向孔3-101，每一圈鋼珠導向孔3-101沿圓周方向均勻分布；即第一圈鋼珠導向孔3-101靠近開口端，第三圈鋼珠導向孔3-101靠近閉口端，第二圈鋼珠導向孔3-101位于中間，每一圈的鋼珠導向孔3-101均設有多個，沿著圓柱形筒壁的圓周方向均勻分布。其中，第一圈鋼珠導向孔3-101的位置與所述髖關節(jié)支撐座3-12上的第一花鍵孔3-122對應，第二圈鋼珠導向孔3-101的位置與所述髖關節(jié)絞盤3-6的第二花鍵孔3-61對應，第三圈鋼珠導向孔3-101的位置與所述髖關節(jié)支撐蓋3-13上的第一花鍵孔3-122對應。在每一個鋼珠導向孔3-101內(nèi)設置有鋼珠，鋼珠的直徑稍微大于鋼珠導向孔3-101的內(nèi)徑，從而鋼珠只有一部分體積能伸出到鋼珠導向孔3-101的外部，而不會整體穿過鋼珠導向孔3-101。所述圓柱套筒同軸穿設在所述連接通孔3-161、所述第一花鍵孔3-122與所述第二花鍵孔3-61中，開口端的法蘭盤緊貼在大腿支撐座3-16的外側，并通過連接螺栓與所述大腿支撐座3-16固定連接。大腿支撐座3-16的外側可以設置凹面使法蘭盤嵌入其中。所述閉口端延伸到所述大腿支撐蓋3-17的外側并通過離合器蓋板3-18與所述大腿支撐蓋3-17固定連接。即所述離合器蓋板3-18上設有螺栓連接孔，通過連接螺栓與大腿支撐蓋3-17的外側連接，同時所述閉口端也通過連接螺栓與離合器蓋板3-18連接。大腿支撐蓋3-17的外側可以設置凹面使離合器蓋板3-18嵌入其中。

所述圓柱套筒內(nèi)的圓柱形空腔中同軸套設有離合器芯3-2。離合器芯3-2也為一個圓柱形套筒件，離合器芯3-2的一端開口，另一端封閉。在離合器芯3-2封閉一端的外側還設有一段沿軸向向外凸伸的小直徑圓柱段。所述鋼珠支撐在所述離合器芯3-2的外壁上。所述離合器芯3-2能在所述圓柱套筒內(nèi)軸向往復滑動，所述離合器芯3-2的外壁上設有鋼珠活動裝置，離合器芯3-2往復滑動時，鋼珠活動裝置能推動所述鋼珠沿所述鋼珠導向孔3-101伸出或使鋼珠縮回到鋼珠導向孔3-101內(nèi)。將第一圈鋼珠導向孔3-101和第三圈鋼珠導向孔3-101內(nèi)的鋼珠定義為大腿定位鋼珠3-5，將第二圈鋼珠導向孔3-101內(nèi)的鋼珠定義為大腿驅動鋼珠3-4。大腿定位鋼珠3-5伸出后能與所述第一花鍵孔3-122內(nèi)的梯形花鍵槽配合形成鎖定，縮回后形成解鎖；從而使大腿支撐部件與髖關節(jié)支撐部件鎖定或解鎖。大腿驅動鋼珠3-4伸出后能與所述第二花鍵孔3-61內(nèi)的梯形花鍵槽配合形成鎖定，縮回后形成解鎖；從而使大腿支撐部件與髖關節(jié)絞盤3-6鎖定或解鎖。所述離合器芯3-2以及對應的鋼珠形成了所述離合器套3-1上的鎖止裝置。

進一步，如圖3所示，所述鋼珠活動裝置可以采用在離合器芯3-2的外壁上設置各種凸出及凹陷的花紋來實現(xiàn)，本實施例中，鋼珠活動裝置包括沿其軸向間隔設置的凸圓柱面3-202和凹圓柱面3-203，每一段凸圓柱面3-202和相鄰的凹圓柱面3-203之間為平滑過渡的圓錐面。所述凸圓柱面3-202和凹圓柱面3-203的設置順序和位置是，在離合器芯3-2的外壁上從圓柱套筒開口端到圓柱套筒閉口端的方向依次設有凹圓柱面3-203、凸圓柱面3-202、凹圓柱面3-203及凸圓柱面3-202。所述離合器套3-1的開口端設有彈簧止擋件3-102，壓縮彈簧3-3設置在彈簧止擋件3-102與離合器芯3-2之間，壓縮彈簧3-3的一端抵靠在彈簧止擋件3-102上，另一端抵靠在離合器芯3-2上。離合器芯3-2的中部具有空腔，壓縮彈簧3-3伸入到離合器芯3-2中部的空腔內(nèi)，對離合器芯3-2施加一個向圓柱套筒的閉口端壓緊的力。離合器芯3-2緊貼在閉口端的內(nèi)側，其端部的小直徑圓柱段形成一個按壓塊3-201，小直徑圓柱段穿過圓柱套筒的閉口端及離合器蓋板3-18伸出在離合器蓋板3-18的外部，可以通過手指的按壓或解鎖機構的推桿推動，使離合器芯3-2克服壓縮彈簧3-3的彈力向圖3的左側回縮。所述離合器芯3-2在按壓塊3-201上的外力及壓縮彈簧3-3的回復力作用下左右往復滑動，從而使大腿定位鋼珠3-5和大腿驅動鋼珠3-4在凸圓柱面3-202和凹圓柱面3-203的作用下沿鋼珠導向孔3-101伸出或縮回。

本實施例中，離合定位組件具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)。在第一狀態(tài)下，所述離合器芯3-2緊靠圓柱套筒的閉口端，此時第二圈鋼珠導向孔3-101內(nèi)的大腿驅動鋼珠3-4支撐在對應的凸圓柱面3-202上，大腿驅動鋼珠3-4大約有一半體積伸出到鋼珠導向孔3-101外進入到第二花鍵孔3-61的梯形花鍵槽內(nèi)，另一半體積留在離合器套3-1的鋼珠導向孔3-101中，使離合器套3-1與髖關節(jié)絞盤3-6形成鎖定。而第一圈鋼珠導向孔3-101和第三圈鋼珠導向孔3-101內(nèi)的大腿定位鋼珠3-5支撐在對應的凹圓柱面3-203上，大腿定位鋼珠3-5縮回在鋼珠導向孔3-101內(nèi)，離合器套3-1與髖關節(jié)支撐部件之間解鎖；髖關節(jié)絞盤3-6的轉動可以帶動大腿支撐部件擺動。第二狀態(tài)下，所述離合器芯3-2在作用在按壓塊3-201上的外力下回縮(向離合器套3-1的開口端滑動)，回縮到位后，第二圈鋼珠導向孔3-101內(nèi)的大腿驅動鋼珠3-4支撐在對應的凹圓柱面3-203上，大腿驅動鋼珠3-4縮回在鋼珠導向孔3-101內(nèi)，離合器套3-1與髖關節(jié)絞盤3-6之間解鎖。而第一圈鋼珠導向孔3-101和第三圈鋼珠導向孔3-101內(nèi)的大腿定位鋼珠3-5支撐在對應的凸圓柱面3-202上，大腿定位鋼珠3-5大約有一半體積伸出到鋼珠導向孔3-101外進入到第一花鍵孔3-122的梯形花鍵槽內(nèi)，另一半體積留在離合器套3-1的鋼珠導向孔3-101中，使離合器套3-1與髖關節(jié)支撐部件形成鎖定，即離合器套3-1分別與所述髖關節(jié)支撐蓋3-13和髖關節(jié)支撐座3-12上的第一花鍵孔3-122的梯形花鍵槽形成鎖定。髖關節(jié)絞盤3-6的轉動不能帶動大腿支撐部件擺動，大腿支撐部件與髖關節(jié)支撐部件之間相對固定。

進一步，為了限制髖關節(jié)支撐部件和大腿支撐部件之間的相對擺動角度，所述髖關節(jié)支撐蓋3-13的外側及所述髖關節(jié)支撐座3-12的外側均設有一段圓弧限位槽3-123，所述圓弧限位槽3-123與所述第一花鍵孔3-122為同心設置。所述大腿支撐蓋3-17的內(nèi)側及所述大腿支撐座3-16的內(nèi)側均固定有一限位銷3-15，所述限位銷3-15嵌入到對應的所述圓弧限位槽3-123中。當大腿支撐部件相對髖關節(jié)支撐部件擺動時，限位銷3-15在圓弧限位槽3-123內(nèi)滑動，限位銷3-15滑動到圓弧限位槽3-123的端部后被圓弧限位槽3-123止擋，從而限制大腿支撐部件相對髖關節(jié)支撐部件繼續(xù)擺動?？梢愿鶕?jù)需要限制的擺動角度來設置圓弧限位槽3-123的長度和位置。

由上所述，本發(fā)明的髖關節(jié)設有髖關節(jié)絞盤3-6，其上能纏繞髖關節(jié)驅動線3-7，通過髖關節(jié)驅動線與髖關節(jié)絞盤之間的摩擦力帶動髖關節(jié)絞盤正轉和反轉，以進行髖關節(jié)的擺動，而驅動髖關節(jié)驅動線的電機等驅動裝置可以設置在其它地方，例如穿戴者的腰部，不需要在髖關節(jié)整合電機等驅動裝置，以減輕外骨骼機器人下肢的重量。其離合定位組件采用離合器套3-1、離合器芯3-2、壓縮彈簧3-3以及鋼珠與髖關節(jié)支撐座3-12、髖關節(jié)支撐蓋3-13、髖關節(jié)絞盤3-6上的梯形花鍵槽配合，通過離合器芯表面的鋼珠活動裝置驅動鋼珠伸出或回縮，結構簡單，鎖定和解鎖操作方便。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。