一种康复用的并联膝关节外骨骼机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107854279A(43)申请公布日2018.03.30(21)申请号201711194266.4(22)申请日2017.11.24(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号申请人广东顺德西安交通大学研究院(72)发明人徐光华梁仍昊郑小伟吴一帆张四聪罗爱玲(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人贺建斌(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)A63B23/04(2006.01)A63B21/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种康复用的并联膝关节外骨骼机构(57)摘要一种康复用的并联膝关节外骨骼机构，包括小腿外骨骼，小腿外骨骼的顶端和底座连接，底座的一侧通过柔性部件和大腿外骨骼的一侧连接，底座的另一侧通过刚性部件和大腿外骨骼的另一侧连接，底座、柔性部件、刚性部件外设有外壳；本发明采用四杆柔铰与刚性部件并联机构，利用刚性部件为外骨骼提供支撑力，利用四杆柔铰机构使外骨骼运动与膝关节运动相吻合，同时利用柔性铰链的弹性形变使外骨骼具有有效的节能效果。CN107854279ACN107854279A权利要求书1/1页1.一种康复用的并联膝关节外骨骼机构，包括小腿外骨骼(2)，其特征在于：小腿外骨骼(2)的顶端和底座(4)连接，底座(4)的一侧通过柔性部件和大腿外骨骼(3)的一侧连接，底座(4)的另一侧通过刚性部件和大腿外骨骼(3)的另一侧连接，底座(4)、柔性部件、刚性部件外设有外壳(1)；所述的柔性部件包括左侧连架杆(7)和右侧连架杆(8)，左侧连架杆(7)的上端通过螺栓与大腿外骨骼(3)的下端相铰接，左侧连架杆(7)的下端通过左侧螺旋柔性铰链(9)与左侧机架滑块(10)相连接；右侧连架杆(8)的上端通过螺栓与大腿外骨骼(3)的下端相铰接，右侧连架杆(8)的下端通过右侧螺旋柔性铰链(11)与右侧机架滑块(12)相连接；左侧机架滑块(10)和右侧机架滑块(12)安装在底座(4)的滑槽内，能够在底座(4)滑槽内滑动；底座(4)、左侧连架杆(7)、右侧连架杆(8)、左侧螺旋柔性铰链(9)、左侧机架滑块(10)、右侧螺旋柔性铰链(11)和右侧机架滑块(12)连接构成柔性部件，柔性部件确定大腿外骨骼(3)的转动路径。2.根据权利要求1所述的一种康复用的并联膝关节外骨骼机构，其特征在于：所述的刚性部件包括支撑件(13)，支撑件(13)上端通过螺栓与大腿外骨骼(3)的下端相铰接，支撑件(13)通过螺栓与支撑滑块(14)相铰接，支撑滑块(14)由大刚度压缩弹簧(15)支撑，能够在底座(4)的滑槽中滑动；支撑件(13)在V型槽(16)内摆动，不约束大腿外骨骼(3)的运动路径，底座(4)、支撑件(13)、支撑滑块(14)和大刚度压缩弹簧(15)连接构成刚性部件，柔性部件不约束刚性部件在竖直方向为大腿外骨骼(3)提供支撑力时产生的竖直位移。2CN107854279A说明书1/2页一种康复用的并联膝关节外骨骼机构技术领域[0001]本发明涉及康复外骨骼技术领域，具体涉及一种康复用的并联膝关节外骨骼机构。背景技术[0002]现有的膝关节康复外骨骼机构多为定轴旋转的刚体连杆机构，或者是刚体四杆机构，其大刚度的特性能很好的对人体起支撑作用，但其机构运动与人体膝关节解剖运动不能完全吻合，使外骨骼不具有友好的可穿戴性。发明内容[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种康复用的并联膝关节外骨骼机构，与人体膝关节解剖运动能完全吻合，外骨骼具有友好的可穿戴性。[0004]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：[0005]一种康复用的并联膝关节外骨骼机构，包括小腿外骨骼2，小腿外骨骼2的顶端和底座4连接，底座4的一侧通过柔性部件和大腿外骨骼3的一侧连接，底座4的另一侧通过刚性部件和大腿外骨骼3的另一侧连接，底座4、柔性部件、刚性部件外设有外壳1；[0006]所述的柔性部件包括左侧连架杆7和右侧连架杆8，左侧连架杆7的上端通过螺栓与大腿外骨骼3的下端相铰接，左侧连架杆7的下端通过左侧螺旋柔性铰链9与左侧机架滑块10相连接；右侧连架杆8的上端通过螺栓与大腿外骨骼3的下端相铰接，右侧连架杆8的下端通过右侧螺旋柔性铰链11与右侧机架滑块12相连接；左侧机架滑块10和右侧机架滑块12安装在底座4的滑槽内，能够在底座4滑槽内滑动；底座4、左侧连架杆7、右侧连架杆8、左侧螺旋柔性铰链9、左侧机架滑块10、右侧螺旋柔性铰链11和右侧机架滑块12连接构成柔性部件，柔性部件确定大腿外骨骼3的转动路径。[0007]所述的刚性部件包括支撑件13，支撑件13上端通过螺栓与大腿外骨骼3的下端相铰接