[发明专利]一种滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置

权利要求书

1.一种滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，包括大腿连接板和小腿连接杆，所述大腿连接板通过大腿绑缚机构与人体大腿进行连接，所述小腿连接杆通过小腿绑缚机构与人体小腿进行连接；

在所述小腿连接杆靠近所述大腿连接板的一端设有膝关节拉线盘，所述膝关节拉线盘与所述大腿连接板通过第一轴向转动件进行转动连接，以与人体膝关节的伸膝和屈膝运动相适应；

在所述大腿连接板上设有负功捕捉组件，所述负功捕捉组件包括卷簧，所述膝关节拉线盘与所述卷簧之间通过滑轮组件进行连接，以使得所述膝关节拉线盘在伸膝时能够通过所述滑轮组件带动所述卷簧压缩储存能量，并在屈膝时所述卷簧能够复位助力；

所述负功捕捉组件还包括沿轴向设置的中心主轴，所述卷簧套设在所述中心主轴上，在所述卷簧外侧还设有卷簧内壳，所述卷簧内壳连接在所述大腿连接板上，所述卷簧的内端点连接在所述中心主轴上，所述卷簧的外端点连接在所述卷簧内壳上，所述滑轮组件用于与所述中心主轴连接，以使得所述滑轮组件在伸膝时能够带动所述中心主轴正向转动，并在屈膝时能够带动所述中心主轴反向转动；

所述滑轮组件包括第一绳索、第二绳索、以及沿竖向设置的轨道支柱，在所述轨道支柱上沿竖向方向开设有滑动槽，在所述滑动槽处滑动连接有动滑轮组，以使得所述动滑轮组能够沿所述滑动槽竖向滑动，在所述轨道支柱的竖向两侧还分别设有第一定滑轮组和第二定滑轮组，所述动滑轮组包括动滑轮和动滑轮支柱，所述第一定滑轮组包括第一定滑轮和第一支柱，所述第二定滑轮组包括第二定滑轮和第二支柱，所述第一绳索的一端与所述第一支柱连接，所述第一绳索的另一端跨越所述动滑轮后用于与所述中心主轴连接，所述第二绳索的一端与所述膝关节拉线盘连接，所述第二绳索的另一端跨越所述动滑轮支柱后与所述第二支柱连接。

2.根据权利要求1所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，在所述中心主轴上还设有绕线槽轮，且所述绕线槽轮位于所述大腿连接板和所述卷簧内壳之间，在所述绕线槽轮上开设有绕线槽，所述第一绳索远离其连接所述第一支柱的一端与所述绕线槽轮连接并缠绕在所述绕线槽上。

3.根据权利要求1所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置还包括发电组件，所述发电组件包括发电机，所述发电机的转轴上设有发电齿轮，所述中心主轴上还设有卷簧齿轮，在所述发电齿轮和所述卷簧齿轮之间设有过渡齿轮，所述过渡齿轮同时与所述发电齿轮和所述卷簧齿轮啮合，以使得所述卷簧齿轮转动时能够通过所述过渡齿轮带动所述发电齿轮转动。

4.根据权利要求3所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，在所述大腿连接板上还设有卷簧外壳，所述发电机安装在所述卷簧外壳上，且所述发电机和所述发电齿轮分别位于所述卷簧外壳的轴向两侧。

5.根据权利要求4所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，在所述卷簧外壳上安装有两组发电组件，两组所述发电组件沿纵向方向对称设置在所述中心主轴的两侧，且所述中心主 轴与两侧所述发电组件形成的夹角为55-65°。

6.根据权利要求1所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，所述小腿连接杆包括上连接杆和下连接杆，所述上连接杆的一端与所述膝关节拉线盘铰接，所述上连接杆远离其连接所述膝关节拉线盘的一端沿其长度方向开设有调节槽，所述下连接杆靠近所述上连接杆的一端滑动伸入所述调节槽内，且所述下连接杆上沿其长度方向还开设有调节孔，在所述下连接杆伸入所述调节槽的位置还套设有锁紧套，所述锁紧套处设有锁紧螺钉，所述下连接杆伸入所述调节槽的位置通过所述锁紧螺钉与所述上连接杆连接。

7.根据权利要求6所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，在所述下连接杆远离其连接所述上连接杆的一端设有小腿固定环座，在所述小腿固定环座的纵向两侧还分别转动连接有小腿固定环。

8.根据权利要求1所述的滑轮线驱动膝关节负功捕捉外骨骼装置，其特征在于，所述小腿连接杆与所述膝关节拉线盘之间通过第一纵向转动件进行铰接。