[发明专利]一种无源腿部外骨骼

说明书

本发明公开一种无源腿部外骨骼，涉及人体运动辅助设备技术领域。确保腿部结构长度可调的情况下，提高无源腿部外骨骼的适用性的同时，还可以提高穿戴舒适性以及行走灵活性，进而优化助力效果。该无源腿部外骨骼包括腿部结构、调节结构和锁紧结构。腿部结构包括相对的第一端和第二端。在腿部结构的一侧且自第二端向第一端延伸的方向间隔开设至少两个限位槽。调节结构包括相对的第一端和第二端，调节结构自第二端向第一端延伸的方向具有容纳空间。容纳空间用于容纳腿部结构所具有的第二端。在腿部结构和调节结构的位置确定的情况下，锁紧结构所具有的一端插入限位槽，以将腿部结构固定在调节结构上。

技术领域

本发明涉及人体运动辅助设备技术领域，特别是涉及一种无源腿部外骨骼。

背景技术

外骨骼是一种新型可穿戴人机一体化装置，主要应用于军事作战和康复医疗等领域。外骨骼应用与军事作战领域时，在提高士兵的力量、速度和耐力的情况下，可以提高单兵作战能力。

外骨骼可以分为有源外骨骼和无源外骨骼。其中，无源外骨骼为纯机械结构，无外部能量供应装置。无源外骨骼利用人体自身能量对人体产生助力作用。也就是说，当肢体运动做负功时将能量进行收集与存储，当肢体运动做正功时将能量进行释放，在减少人体运动过程中的新陈代谢的情况下，对人体产生助力作用。

相关技术提供一种无源腿部外骨骼，在实际应用中，可以将无源腿部外骨骼连接于人体的腿部，以为腿部提供助力作用。但是，相关技术提供的无源腿部外骨骼由于存在适应性差的问题，在降低穿戴舒适性和穿戴者行走灵活性的情况下，影响助力效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无源腿部外骨骼，确保腿部结构长度可调的情况下，提高无源腿部外骨骼的适用性的同时，还可以提高穿戴舒适性以及行走灵活性，进而优化助力效果。

第一方面，本发明提供一种无源腿部外骨骼，该无源腿部外骨骼包括腿部结构、调节结构和锁紧结构。腿部结构包括相对的第一端和第二端。在腿部结构的一侧且自第二端向第一端延伸的方向间隔开设至少两个限位槽。调节结构包括相对的第一端和第二端，调节结构自第二端向第一端延伸的方向具有容纳空间。容纳空间用于容纳腿部结构所具有的第二端。在腿部结构和调节结构的位置确定的情况下，锁紧结构所具有的一端插入限位槽，以将腿部结构固定在调节结构上。

采用上述技术方案的情况下，本发明提供的无源腿部外骨骼应用在人体，为人体助力时，腿部结构具有限位槽的一端插入调节结构所具有的容纳空间内，此时，可以根据人体所需要的腿部结构的长度，通过推或拉腿部结构，以调整腿部结构在容纳空间外的长度。当腿部结构在容纳空间外的长度调整至符合穿戴者的需求时，将锁紧结构的一端插入限位槽，以将腿部结构固定在调节结构上。与此同时，将腿部结构的第一端以及调节结构的第一端与穿戴者的腿部连接在一起，以为穿戴者助力。

从以上应用过程可知，在腿部结构、调节结构和锁紧结构的共同作用下，可以根据穿戴者的实际需求(如穿戴者的实际腿长)调整腿部结构的长度。基于此，一套无源腿部外骨骼可以适用不同的穿戴者，在提高适用性的同时，还可以提高穿戴舒适性以及行走的灵活性，进而优化助力效果。

作为一种可能的实现方式，调节结构为分体式调节结构，或，调节结构为一体式调节结构。

作为一种可能的实现方式，调节结构包括底板，以及与底板连接在一起的盖板；底板和盖板之间形成容纳空间；贯穿盖板形成锁紧孔，锁紧结构所具有的一端贯穿锁紧孔插入限位槽。

作为一种可能的实现方式，盖板包括板体，板体与底板连接在一起；盖板还包括凸台，凸台形成在板体与底板相对的一面；锁紧孔形成在凸台以及凸台下方的板体上。

作为一种可能的实现方式，在限位槽的内壁具有内螺纹的情况下，锁紧结构至少包括与限位槽螺纹连接在一起的螺柱；或，在限位槽的内壁为光滑内壁的情况下，锁紧结构至少包括与螺纹槽过盈或过渡配合在一起的柱体。