一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輔助中老年人和殘障人行走的運(yùn)動(dòng)裝置，具體涉及一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在人口老齡化的社會(huì)，運(yùn)動(dòng)輔助裝置是現(xiàn)實(shí)生活中常用的工具，尤其是下肢無(wú)力或障礙的中老年人在沒(méi)有外界幫助的情況或上下樓梯及不便攙扶和乘用輪椅路段行走時(shí)，這種裝置就能起到助力輔助的作用，幫助他們實(shí)現(xiàn)正常行走。但是現(xiàn)有輔助裝置成本較高，且裝配調(diào)整復(fù)雜，并不能對(duì)患者提供有效的幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，與傳統(tǒng)助力輔助裝置相比，該液壓驅(qū)動(dòng)仿生裝置具有功能完善到位、運(yùn)行平穩(wěn)、可穿戴性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定、便于裝配調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，包括:
[0006]一外骨骼支撐組件，所述外骨骼支撐組件包括一支架和一與支架連接的連架桿，
[0007]一髖部調(diào)節(jié)組件，所述髖部調(diào)節(jié)組件包括一髖部液壓裝置，所述支架和髖部液壓裝置的液壓缸端鉸接、髖部液壓裝置的液壓桿端和髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端和支架鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端和大腿桿連接；
[0008]一腿部調(diào)節(jié)組件，所述腿部調(diào)節(jié)組件包括一腿部液壓裝置，大腿桿分別與腿部液壓裝置和小腿桿鉸接、小腿桿和踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸接；
[0009]一腳步調(diào)節(jié)組件，所述腳步調(diào)節(jié)組件包括一腳步液壓裝置，腳步液壓裝置和腳部件鉸接，且踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與腳步液壓裝置和腳部件鉸接；
[0010]還包括一用于支撐外骨骼和人體的支撐組件，所述支撐組件包括一固定在支架上的背架，一與支架鉸接的腰部束帶以及一套在使用者髖部的腰部束帶。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端和大腿桿通過(guò)上高度調(diào)節(jié)裝置連接。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述小腿桿和踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)下高度調(diào)節(jié)裝置連接。
[0013]通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型各個(gè)構(gòu)件不同的連接方式和配合實(shí)現(xiàn)髖部的三個(gè)自由度、膝蓋部的一個(gè)自由度和腳步的兩個(gè)自由度，通過(guò)六個(gè)液壓裝置為髖部、大腿、小腿和腳提供動(dòng)力，分別通過(guò)改變部件各個(gè)部分的相對(duì)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)外骨骼機(jī)器人協(xié)調(diào)人體下肢按照正常的行走軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，這種仿生型助力隨動(dòng)的特性實(shí)現(xiàn)了人體在無(wú)需自身提供能量的基礎(chǔ)上完成各種運(yùn)動(dòng)。
[0015]該實(shí)用新型具有功能完善到位、運(yùn)行平穩(wěn)、可穿戴性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定、便于裝配調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0019]一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，包括:連架桿1、支架2、髖部液壓裝置3、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、大腿桿5、腿部液壓裝置6、小腿桿7、踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸8、腳步液壓裝置9、腳部件10、背架11、腰部束帶12、上高度調(diào)節(jié)裝置13和下高度調(diào)節(jié)裝置14。
[0020]連架桿I和支架2通過(guò)球面副相連、支架2和髖部液壓裝置3的液壓缸端鉸接、髖部液壓裝置3的液壓桿端和髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸4鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的上端和支架2鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的下端和大腿桿5通過(guò)上高度調(diào)節(jié)裝置13連接、大腿桿5分別與腿部液壓裝置6和小腿桿7鉸接、小腿桿7和踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸8通過(guò)下高度調(diào)節(jié)裝置14連接、踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸8分別與腳步液壓裝置9和腳部件10鉸接、腳步液壓裝置9和腳部件10鉸接、背架11固定在支架2上、腰部束帶12和支架2鉸接、腰部束帶12套在使用者的髖部。
[0021]背架11、連架桿1、支架2、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、大腿桿5、小腿桿7、踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸8、腳部件10、背架11、腰部束帶12等構(gòu)成整體外骨骼支撐部分，仿生型的設(shè)計(jì)和人體高度耦合，
[0022]其中背架11、腰部束帶12和繃帶等將機(jī)器人和人體束縛在一起，其余部分用來(lái)支撐外骨骼和人體；
[0023]支架2、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、大腿桿5、小腿桿7、腳部件10通過(guò)不同的連接方式和配合實(shí)現(xiàn)髖部的三個(gè)自由度前后彎腰的屈伸自由度、左右側(cè)面的內(nèi)收外展自由度、繞自身的旋轉(zhuǎn)自由度、膝蓋部的一個(gè)自由度前后彎腰的屈伸自由度和腳步的兩個(gè)自由度前后彎腰的屈伸自由度、繞自身的旋轉(zhuǎn)自由度，基本上和人體下肢各關(guān)節(jié)的關(guān)鍵自由度保持一致；
[0024]兩個(gè)髖部液壓裝置3、兩個(gè)腿部液壓裝置6、兩個(gè)腳步液壓裝置9等六個(gè)液壓裝置為髖部、大腿、小腿和腳提供動(dòng)力，分別通過(guò)改變部件各個(gè)部分的相對(duì)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)外骨骼機(jī)器人協(xié)調(diào)人體下肢按照正常的行走軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，這種仿生型助力隨動(dòng)的特性實(shí)現(xiàn)了人體在無(wú)需自身提供能量的基礎(chǔ)上完成各種運(yùn)動(dòng)；
[0025]由上高度調(diào)節(jié)裝置13、下高度調(diào)節(jié)裝置14調(diào)節(jié)裝置的高度以便適應(yīng)所有的使用者使用；外骨骼和使用者的下肢高度耦合，通過(guò)外骨骼提供力量實(shí)現(xiàn)輔助使用者助力隨動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
[0026]各個(gè)構(gòu)件不同的連接方式和配合實(shí)現(xiàn)髖部的三個(gè)自由度、膝蓋部的一個(gè)自由度和腳步的兩個(gè)自由度，六個(gè)液壓裝置為髖部、大腿、小腿和腳提供動(dòng)力，分別通過(guò)改變部件各個(gè)部分的相對(duì)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)外骨骼機(jī)器人協(xié)調(diào)人體下肢按照正常的行走軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0027]本實(shí)用新型通過(guò)結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)間的合理連接和配合、動(dòng)力裝置的有效搭配、調(diào)節(jié)裝置的合理使用，成功的實(shí)現(xiàn)了外骨骼機(jī)器人協(xié)調(diào)人體下肢按照正常的行走軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，起到了助力隨動(dòng)行走的作用，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、功能完善、裝置性能穩(wěn)定、便于穿戴調(diào)整。
[0028]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，其特征在于，包括: 一外骨骼支撐組件，所述外骨骼支撐組件包括一支架和一與支架連接的連架桿， 一髖部調(diào)節(jié)組件，所述髖部調(diào)節(jié)組件包括一髖部液壓裝置，所述支架和髖部液壓裝置的液壓缸端鉸接、髖部液壓裝置的液壓桿端和髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端和支架鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端和大腿桿連接； 一腿部調(diào)節(jié)組件，所述腿部調(diào)節(jié)組件包括一腿部液壓裝置，大腿桿分別與腿部液壓裝置和小腿桿鉸接、小腿桿和踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸接； 一腳步調(diào)節(jié)組件，所述腳步調(diào)節(jié)組件包括一腳步液壓裝置，腳步液壓裝置和腳部件鉸接，且踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與腳步液壓裝置和腳部件鉸接； 還包括一用于支撐外骨骼和人體的支撐組件，所述支撐組件包括一固定在支架上的背架，一與支架鉸接的腰部束帶以及一套在使用者髖部的腰部束帶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，其特征在于，所述髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端和大腿桿通過(guò)上高度調(diào)節(jié)裝置連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，其特征在于，所述小腿桿和踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)下高度調(diào)節(jié)裝置連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液壓驅(qū)動(dòng)型下肢外骨骼仿生裝置，包括：一外骨骼支撐組件和一髖部調(diào)節(jié)組件，其中髖部調(diào)節(jié)組件包括一髖部液壓裝置，所述支架和髖部液壓裝置的液壓缸端鉸接、髖部液壓裝置的液壓桿端和髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端和支架鉸接、髖部轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端和大腿桿連接；一腿部調(diào)節(jié)組件，包括一腿部液壓裝置，大腿桿分別與腿部液壓裝置和小腿桿鉸接、小腿桿和踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸接；一腳步調(diào)節(jié)組件，包括一腳步液壓裝置，腳步液壓裝置和腳部件鉸接，且踝部轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與腳步液壓裝置和腳部件鉸接；還包括一用于支撐外骨骼和人體的支撐組件；該液壓驅(qū)動(dòng)仿生裝置具有功能完善到位、運(yùn)行平穩(wěn)、可穿戴性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定、便于裝配調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】A61H3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204698953
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520360022
【發(fā)明人】夏田, 雷展
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日