中国人民解放军军事科学院系统工程研究院;北京理工大学陈晓获国家专利权
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龙图腾网获悉中国人民解放军军事科学院系统工程研究院;北京理工大学申请的专利一种被动式膝踝关节助力外骨骼获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115847377B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211520884.4,技术领域涉及:B25J9/00;该发明授权一种被动式膝踝关节助力外骨骼是由陈晓;万超;王刚;祖媛媛;张笑;王惜亮设计研发完成,并于2022-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种被动式膝踝关节助力外骨骼在说明书摘要公布了:本发明涉及外骨骼机器人技术领域,具体为一种被动式膝踝关节助力外骨骼,包括支架绑缚机构用于对人体腿部进行绑缚固定、推杆机构用于实现轴向强支撑和侧向易弯曲、离合触发机构用于调控关节的自由受限状态和弹簧储释能机构用于进行助力;弹簧储释能机构包括弹簧仓、第二弹簧和钢丝绳;离合触发机构包括外齿轮、内齿轮盘、第一弹簧和定位螺钉,外齿轮为不完全齿轮,内齿轮盘内部设置有内齿,外齿轮与内齿轮盘内部内齿相啮合;本发明通过设置弹簧储释能机构和离合触发机构,让使用者既能通过对足部触地动作和肌肉做功的能量储存和释放来实现下肢支撑期的运动助力,又能实现下肢在摆动期的关节自由、避免对动作的影响。
本发明授权一种被动式膝踝关节助力外骨骼在权利要求书中公布了:1.一种被动式膝踝关节助力外骨骼,其特征在于:包括支架绑缚机构1用于对人体腿部进行绑缚固定、推杆机构2用于实现轴向强支撑和侧向易弯曲、离合触发机构3用于调控关节的自由受限状态、弹簧储释能机构4用于进行助力;所述弹簧储释能机构4包括弹簧仓41、第二弹簧42和钢丝绳44,所述弹簧仓41内部开设有与第二弹簧42相匹配的两个管道411,所述第二弹簧42一端固定安装在所述管道411的一端,所述第二弹簧42设置有两个,所述钢丝绳44设置有两个,两个所述钢丝绳44分别固定连接在两个所述第二弹簧42底端;所述离合触发机构3包括外齿轮31、内齿轮盘32、第一弹簧33和定位螺钉34,外齿轮31为不完全齿轮,所述内齿轮盘32内部设置有内齿,所述外齿轮31与所述内齿轮盘32内部内齿相啮合,所述定位螺钉34固定安装在所述内齿轮盘32内部,所述第一弹簧33固定安装在所述外齿轮31与所述内齿轮盘32之间;所述支架绑缚机构1包括小腿支架11、大腿支架12、足部固定器13、膝关节轴承14和踝关节轴承15,所述小腿支架11两侧均设置有第一绑缚带101,所述大腿支架12一端通过膝关节轴承14与所述小腿支架11相连接,且所述大腿支架12两侧设置有第二绑缚带121,足部固定器13为U型结构,所述足部固定器13两侧顶部设置有滑槽131,所述足部固定器13两侧之间与后侧均设置有第三绑缚带132,所述踝关节轴承15固定连接在所述足部固定器13一侧顶部,所述足部固定器13通过所述踝关节轴承15与所述小腿支架11相连接,所述膝关节轴承14位于所述小腿支架11顶部,所述踝关节轴承15位于所述小腿支架11底部;所述小腿支架11包括小腿上支架111和小腿下支架112,所述小腿上支架111和所述小腿下支架112内部均设置有齿牙113,所述小腿上支架111和所述小腿下支架112内部设置有相对应的通孔114,所述小腿上支架111与所述小腿下支架112通过所述齿牙113配合实现连接,且所述小腿上支架111和所述小腿下支架112通过螺栓穿过内部通孔114来进行紧固;所述外齿轮31设置有两个,两个所述外齿轮31分别固定在所述小腿支架11和足部固定器13侧壁,所述内齿轮盘32两侧设置有轴结构,所述内齿轮盘32设置有两个,两个所述内齿轮盘32通过两侧轴结构分别活动连接在所述踝关节轴承15和膝关节轴承14内部,所述小腿支架11和足部固定器13内部开设有与所述内齿轮盘32两侧轴结构相匹配的连通孔;所述推杆机构2包括主推杆21、足底板导向杆22、足底板23和弹性杆24,所述足底板23为U型结构,所述弹性杆24底端固定连接在所述足底板23一侧,所述足底板导向杆22固定连接在所述足底板23另一侧,所述足底板导向杆22与所述滑槽131相匹配,所述主推杆21内部设置有齿牙113,所述主推杆21设置有上下两部分,两部分之间通过内部齿牙113配合实现连接,所述主推杆21一侧设置有一端为斜坡的凹槽211,所述凹槽211设置有两个,两个所述凹槽211与两个所述内齿轮盘32一侧轴结构相适配。
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