[发明专利]一种辅助机械肢体装置

权利要求书

1.一种辅助机械肢体装置，其特征在于，该装置包括基座、柔性固定带、髋关节、大腿机构、小腿机构和末端执行器，其中：

基座由后背支架、基座杆和基座连接架构成，后背支架上安装有基座杆，基座杆两端固定连接基座连接架，即基座连接架位于后背支架的两侧；后背支架上安装柔性的固定带，通过柔性固定带将基座的通过柔性连接方式固定在使用者的身体上；

髋关节包括球形关节、球形关节连接架、球形关节外架和两个电机，球形关节连接架通过固定安装在基座连接架上，球形关节连接架固定连接球形关节外架和第一电机；第一电机通过法兰盘连接第二电机连接架，第二电机连接架固定连接第二电机；第二电机固定连接球形关节；球形关节安装在球形关节外架内且可在球形关节外架内转动；

大腿机构包括大腿支架、气缸、活塞、活塞杆和电磁阀，大腿支架为腔体结构，大腿支架上端固定连接髋关节的球形关节末端，电磁阀固定大腿支架上并控制气缸活动，气缸安装在大腿支架的腔体内，气缸连接活塞，活塞连接有活塞杆；大腿机构与小腿机构连接，大腿机构与小腿机构之间形成膝关节；

小腿机构包括小腿支架，小腿支架固定连接在大腿机构的活塞杆上，活塞杆的移动即可推动小腿支架的移动，小腿支架能够在大腿支架腔体内部滑动，即小腿支架相对大腿支架可伸缩滑动，小腿支架末端采用球面结构；

末端执行器与小腿支架末端球面连接，末端执行器能够根据使用环境地面的凹凸不平，进行自动调节；

所述髋关节的球形关节在矢状面内转动的角度相对于垂直地面方向为-30°～120°之间，球形关节在矢状面内转动的角度范围为0°～150°；所述的球形关节在冠状面内转动的角度范围相对于垂直地面方向为0°～45°。

2.根据权利要求1所述的一种辅助机械肢体装置，其特征在于，所述基座的后背支架与基座杆之间采用过盈联接，保证后背支架的位置稳定不动。

3.根据权利要求1所述的一种辅助机械肢体装置，其特征在于，所述基座的基座杆两端固定连接基座连接架，基座杆两端间隔设置固定槽，基座连接架卡合安装在基座杆的固定槽上，采用弹性挡圈固定，从而根据使用者身体形态不同，调节基座连接架在基座杆两端的安装位置，即根据两基座连接架之间的宽度要求，调节基座连接架卡合安装在所需宽度距离的基座杆两端的固定槽上。

4.根据权利要求1所述的一种辅助机械肢体装置，其特征在于，所述基座的柔性固定带包括腰带、肩带和腿带。

5.根据权利要求1所述的一种辅助机械肢体装置，其特征在于，所述髋关节的第二电机固定连接球形关节，第二电机与球形关节之间通过花键连接。

6.根据权利要求1所述的一种辅助机械肢体装置，其特征在于，所述的髋关节的球形关节内安装加速度和陀螺仪传感器，用来监测球形关节的加速度和转动角度变化，防止球形关节转动过大。

7.根据权利要求1所述的一种辅助机械肢体装置，其特征在于，所述的大腿机构和小腿机构连接，所述的小腿支架相对大腿支架可伸缩滑动的距离为0～250mm，在大腿支架腔体内部安装位移传感器，用来监测小腿支架的移动位置，防止小腿位置移动过大。

8.权利要求1所述的辅助机械肢体装置的使用方法，辅助机械肢体装置采用自动控制方式，采用单片机控制，单片机安装在基座上，单片机自动控制第一电机、第二电机的转动和电磁阀的开/关。

9.权利要求1所述的辅助机械肢体装置的使用方法，辅助机械肢体装置采用手动控制方式，电磁阀采用手动控制阀，控制电磁阀供给气缸的气为固定流量，使用者手动移动大腿机构即可改变机械肢体的位置变化。