[发明专利]一种穿戴式下肢助力外骨骼

权利要求书

1.一种穿戴式下肢助力外骨骼,其特征在于：该穿戴式下肢助力外骨骼包括左侧腿（A）、右侧腿（C）、载物架（B）；

所述的载物架（B）包括插杆（B1）、支撑架（B2）、卡带（B3）和背包架（B4）；

支撑架（B2）与插杆（B1）通过支撑架边缘的卡具与插杆（B1）的杆部（B1c）固接；背包架（B4）与支撑架（B2）固接；卡带（B3）与背包架（B4）固接，用于固定穿戴式下肢助力外骨骼所装载重物；

所述的左侧腿（A）为单自由度连杆机构，左侧腿（A）上的左第一连接杆（A1）和载物架（B）上的插杆（B1）通过左第一连接杆（A1）端部插槽和插杆（B1）的左插头（B1a）配合固接；左侧腿（A）上布置左大腿绑带（A11）、左小腿绑带（A12）和左足绑带（A13）连接人体下肢；左侧腿（A）上安装有左电机（A20），驱动左第六连接杆（A6），带动左侧腿（A）运动；

所述的右侧腿（C）为单自由度连杆机构，右侧腿（C）上的右第一连接杆（C1）和载物架（B）上的插杆（B1）通过右第一连接杆（C1）端部插槽和插杆（B1）的右插头（B1b）配合固接；右侧腿（C）上布置右大腿绑带（C11）、右小腿绑带（C12）和右足绑带（C13）连接人体下肢；右侧腿（C）上安装有右电机（C20），驱动右第六连接杆（C6），带动右侧腿（C）运动；

通过上述连接，完成所述穿戴式下肢外骨骼组装，左侧腿（A）上的左电机（A20）、右侧腿（C）上安装右电机（C20）分别带动左第六连接杆（A6）、右第六连接杆（C6），实现该穿戴式下肢外骨骼机构步行。

2.根据权利要求1所述的穿戴式下肢助力外骨骼，其特征在于：

所述的左侧腿（A）包括左第一到左第九连接杆（A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9）、左传动齿轮（A10）、左第一到左第六销轴（A14、A15、A16、A17、A18、A19）、左大腿绑带（A11）、左小腿绑带（A12）、左足绑带（A13）、左电机（A20）；

左第一连接杆（A1）由一个L型杆件和一个Y型杆件固连而成；L型杆件短端布置插槽，L型折弯处与长端端部各开有一个安装孔；Y型杆件的Y型端作为卡具与L型杆件固连，另一端布置电机安装孔与电机输出轴孔；

左第二连接杆（A2）为钝角三角形杆件，左第二连接杆（A2）的钝角顶点处布置齿轮安装槽与齿轮安装孔，左第二连接杆（A2）的两个锐角顶点处布置安装孔；

左第三连接杆（A3）为钝角三角形杆件，左第三连接杆（A3）的钝角顶点处布置齿轮安装槽与齿轮安装孔，左第三连接杆（A3）的两个锐角顶点处布置安装孔；

左第四、五连接杆（A4、A5）为等腰三角形杆件，左第四、五连接杆（A4、A5）的顶角顶点和两个底角顶点分别布置安装孔；

左第六、八连接杆（A6、A8）为二副杆件，左第六、八连接杆（A6、A8）两端各开有一个安装孔；其中，左第六连接杆（A6）为曲柄；

左第七连接杆（A7）由L型直角杆部与弧形杆部组成；L型直角杆部直角顶点处、短直角边端部、长直角边端部各开有一个安装孔；

左第九连接杆（A9）为足端踏板，左第九连接杆（A9）中部和端部分别开有一个安装孔；

左第一连接杆（A1）上L型杆件折弯处的安装孔与左第二连接杆（A2）锐角顶点处的安装孔通过左第一销轴（A14）连接；左第一连接杆（A1）上L型杆件长端端部的安装孔与左第三连接杆（A3）锐角顶点处的安装孔通过左第一销轴（A14）连接；左第二连接杆（A2）钝角顶点处的齿轮安装槽放置左传动齿轮（A10），左传动齿轮（A10）通过左第二销轴（A15）与左第二连接杆（A2）上钝角顶点处的安装孔配合连接，左第三连接杆（A3）钝角顶点处的齿轮安装槽放置左传动齿轮（A10），左传动齿轮（A10）通过左第二销轴（A15）与左第三连接杆（A3）上钝角顶点处的安装孔配合连接；分别与左第二、三连接杆（A2、A3）配合连接的两个左传动齿轮（A10）组成啮合齿轮对；左第二连接杆（A2）另一锐角顶点处的安装孔通过左第三销轴（A16）与左第四连接杆（A4）的一个底角顶点处安装孔连接；左第三连接杆（A3）另一锐角顶点处的安装孔通过左第三销轴（A16）与左第五连接杆（A5）的一个底角顶点处安装孔连接；左第四连接杆（A4）顶角顶点处安装孔通过左第三销轴（A16）与左第五连接杆（A5）顶角顶点处安装孔连接；左第四连接杆（A4）另一底角顶点处安装孔通过左第三销轴（A16）与左第七连接杆（A7）短直角边端部安装孔配合连接；左第五连接杆（A5）另一底角顶点处安装孔通过左第三销轴（A16）与左第八连接杆（A8）端部安装孔配合连接；左第一连接杆（A1）的Y型杆件一端与左电机(A20)固连，左电机（A20）输出轴穿过Y型杆件与左第六连接杆（A6）端部安装孔固连，左第六连接杆（A6）另一端部安装孔通过左第四销轴（A17）与左第七连接杆（A7）L型直角顶点处安装孔连接；左第七连接杆（A7）长直角边端部安装孔通过左第五销轴（A18）与左第九连接杆（A9）端部安装孔连接；左第八连接杆（A8）另一端部安装孔通过左第五销轴（A18）与左第九连接杆（A9）中部安装孔连接；

左大腿绑带（A11）与左第三连接杆（A3）通过左第六销轴（A19）连接；左小腿绑带（A12）与左第七连接杆（A7）通过左第六销轴（A19）连接；左足绑带（A13）与左第九连接杆（A9）固连；通过左大腿绑带（A11）、左小腿绑带（A12）与左足绑带（A13）将左侧腿（A）外骨骼耦合至人体下肢；

所述的右侧腿（C）包括右第一到右第九连接杆（C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9）、右传动齿轮（C10）、右第一到右第六销轴（C14、C15、C16、C17、C18、C19）、右大腿绑带（C11）、右小腿绑带（C12）、右足绑带（C13）、右电机（C20）；

右侧腿（C）的零件结构、尺寸和连接关系与左侧腿（A）相同。

3.根据权利要求2所述的穿戴式下肢助力外骨骼，其特征在于：

所述的左侧腿（A）中，两个左传动齿轮（A10）可由左第十连接杆（A21）代替；连接方式如下：左第二连接杆（A2）钝角顶点处安装孔通过左第二销轴（A15）与左第十连接杆（A21）端部安装孔连接；左第三连接杆（A3）钝角顶点处安装孔通过左第二销轴（A15）与左第十连接杆（A21）另一端部安装孔连接；代替前两个左传动齿轮（A10）啮合中心距与代替后左第十连接杆（A21）两安装孔距相等；上述连接方式构成整体闭链十杆单侧外骨骼的机械部分；右侧腿（C）的结构替换方式与左侧腿（A）替换方式相同。