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(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CN109568090A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201910067607.4(22)申请日2019.01.24(71)申请人中国科学技术大学地址230026安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人李智军罗玲徐崔超(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人陈志海李海建(51)Int.Cl.A61H3/00(2006.01)A63B23/04(2006.01)A63B21/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图6页(54)发明名称一种可跳跃的下肢外骨骼(57)摘要本发明涉及下肢外骨骼机器人领域,具体地说是公开了一种可跳跃的下肢外骨骼装置。该装置包括背部、左下肢外骨骼、右下肢外骨骼、弹跳机构。左下肢外骨骼和右下肢外骨骼分别包括大腿外骨骼、小腿外骨骼、足部、髋关节、膝关节和踝关节。弹跳机构分为膝关节弹跳机构和踝关节弹跳机构,包括机架、上辅助杆、下辅助杆、驱动电机、锥齿轮箱、间歇齿轮传动机构、牵引绳系和钢板弹簧。解决了现有的下肢外骨骼主要训练穿戴者站立、步行、奔跑能力,专门训练跳跃能力的下肢外骨骼装置较少的问题。CN109568090ACN109568090A权利要求书1/2页1.一种可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,包括下肢外骨骼本体和弹跳机构;所述下肢外骨骼本体包括大腿外骨骼(3)、膝关节(4)和小腿外骨骼(5),所述大腿外骨骼(3)通过所述膝关节(4)与所述小腿外骨骼(5)可转动连接;所述弹跳机构包括膝关节弹跳机构,所述膝关节弹跳机构设置于所述大腿外骨骼(3)和所述小腿外骨骼(5)之间,能够使所述膝关节(4)弯曲和/或伸直;和/或,所述下肢外骨骼本体包括小腿外骨骼(5)、踝关节(6)和足部(7),所述小腿外骨骼(5)通过所述踝关节(6)与所述足部(7)可转动连接;所述弹跳机构包括踝关节弹跳机构;所述踝关节弹跳机构设置于所述小腿外骨骼(5)和所述足部(7)之间,能够使所述踝关节(6)弯曲和/或伸直。2.根据权利要求1所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述下肢外骨骼本体包括大腿外骨骼(3)、膝关节(4)、小腿外骨骼(5)、踝关节(6)和足部(7),所述弹跳机构包括所述膝关节弹跳机构和所述踝关节弹跳机构,且所述膝关节弹跳机构和所述踝关节弹跳机构能够使所述膝关节(4)和所述踝关节(6)同步动作。3.根据权利要求1所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述膝关节弹跳机构和/或所述踝关节弹跳机构包括:驱动装置、间歇传动装置和弹性储能装置;所述驱动装置能够通过运动状态的所述间歇传动装置使所述膝关节(4)或踝关节(6)弯曲或伸直,且为所述弹性储能装置储能;在所述间歇传动装置为停歇状态时,所述弹性储能装置能够释能使所述膝关节(4)或踝关节(6)伸直或弯曲。4.根据权利要求3所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述驱动装置包括:驱动电机(13)和锥齿轮箱(11),所述驱动电机(13)的输出轴(12)通过所述锥齿轮箱(11)与所述间歇传动装置配合。5.根据权利要求3所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述间歇传动装置包括:间歇齿轮传动机构。6.根据权利要求3所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述膝关节弹跳机构和/或所述踝关节弹跳机构还包括机架(9);所述间歇传动装置的输出部分包括输出连杆(22)、牵引绳系、上辅助杆(8)和下辅助杆(14),所述输出连杆(22)通过所述牵引绳系分别连接于所述上辅助杆(8)和所述下辅助杆(14),所述上辅助杆(8)和所述下辅助杆(14)均铰接于所述机架(9);在所述膝关节弹跳机构中,所述上辅助杆(8)与所述大腿外骨骼(3)铰接,所述下辅助杆(14)与所述小腿外骨骼(5)铰接;在所述踝关节弹跳机构中,所述上辅助杆(8)与所述小腿外骨骼(5)铰接,所述下辅助杆(14)与所述足部(7)铰接。7.根据权利要求6所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述牵引绳系包括第一牵引绳(15)、第二牵引绳(16)和第三牵引绳(18);所述第二牵引绳(16)一端固定于所述输出连杆(22),另一端与所述第一牵引绳(15)一端和所述第三牵引绳(18)一端固结,所述第一牵引绳(15)另一端固定于所述上辅助杆(8),所述第三牵引绳(18)另一端固定于所述下辅助杆(14)。2CN109568090A权利要求书2/2页8.根据权利要求6所述的可跳跃的下肢外骨骼,其特征在于,所述间歇传动装置包括间歇齿轮传动机构,所述间歇齿轮传动机构包括依次啮合的第一直齿轮(26)、复合齿轮(27)、不完全复合齿轮(28)和第二直齿轮(29);所述第一直齿轮(26)与所述驱动装置的输出端配合,所述不完全复合齿轮(28)和所述第二