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申请/专利权人：天津理工大学

摘要：本发明公开了一种具有灵巧运动承载包容的变胞仿生膝关节外骨骼装置及其实验平台系统，涉及下肢康复设备技术领域。该外骨骼对下肢行走运动具有较高的仿生灵巧包容性，即不因穿戴位置滑移、下肢个体差异及膝关节多自由度变轴线运动等的存在，而改变外骨骼穿戴后的下肢原有运动灵活性；同时，系统将部分重力势能转化为转动副制动装置的驱动能量，从而促成外骨骼的仿生变胞约束驱动机制的实现，进而完成系统运动构态与承载构态间的仿生自适应转变，最终实现系统对膝关节运动荷载的辅助缓冲与减震。实验平台系统基于3自由度串联机械臂，模拟人‑机穿戴并联系统中下肢膝关节的复杂多轴耦合运动与承载，为后续外骨骼装置样机调试提供极大便利。

主权项：1.一种具有灵巧运动承载包容的变胞仿生膝关节外骨骼装置，其特征是：包括大腿连接板（1-1）、小腿连接板（1-8）、小腿连接内板（1-5）、小腿连接外板（1-4），其中大腿连接板（1-1）、小腿连接板（1-8）以及小腿连接外板（1-4）、小腿连接内板（1-5）的两端分别通过变胞弹性阻尼补偿移动副系统（1-6）和连杆系统（1-3）相连接组成连杆系统，所述的大腿连接板（1-1）、小腿连接外板（1-4）分别连接在变胞弹性阻尼补偿移动副系统（1-6）和连杆系统（1-3）上下端的外侧，小腿连接板（1-8）、小腿连接内板（1-5）分别连接在变胞弹性阻尼补偿移动副系统（1-6）和连杆系统（1-3）上下端的内侧；所述的变胞弹性阻尼补偿移动副系统（1-6）包括上部套筒系统（1-6-5）和下部套杆系统（1-6-10），上部套筒系统（1-6-5）和下部套杆系统（1-6-10）之间设有的弹簧内套筒（1-6-2）和弹簧内套筒（1-6-2）外的弹簧外套筒（1-6-3），所述的弹簧内套筒（1-6-2）内设有弹簧（1-6-7），弹簧（1-6-7）两端分别与上部套筒系统（1-6-5）和下部套杆系统（1-6-10）相连接；所述的弹簧外套筒（1-6-3）端部通过螺钉a（1-6-4）与上部套筒系统（1-6-5）固定连接，所述的弹簧内套筒（1-6-2）与下部套杆系统（1-6-10）之间设有弹簧套筒挡板（1-6-1），并通过螺母b（1-6-8）和螺钉b（1-6-9）固定在一起；所述的上部套筒系统（1-6-5）包括上部套筒上连接件（1-6-5-5）和上部套筒下连接件（1-6-5-4），上部套筒下连接件（1-6-5-4）另一端设有用于连接弹簧（1-6-7）的羊角钉a（1-6-5-3），弹簧外套筒（1-6-3）连接在上部套筒下连接件（1-6-5-4）上，所述的上部套筒系统（1-6-5）端部与大腿连接板（1-1）和小腿连接板（1-8）通过轴承a（1-6-6）连接；所述的下部套杆系统（1-6-10）包括套杆（1-6-10-3），该套杆（1-6-10-3）一侧的端部与小腿连接外板（1-4）和小腿连接内板（1-5）通过轴承b（1-6-10-4）连接，另一侧的杆体上设有纵向槽孔，槽孔内设有包胶轴承（1-6-10-5），并通过带卡槽轴（1-6-10-2）贯通杆体和包胶轴承（1-6-10-5）连接，带卡槽轴（1-6-10-2）两端通过卡簧（1-6-10-1）固定，杆体端部设有用于连接弹簧（1-6-7）的羊角钉b（1-6-10-7）；所述的连杆系统（1-3）包括连杆（1-3-1）和两端连接孔内设有的轴承c（1-3-2），连杆（1-3-1）两端通过轴承c（1-3-2）分别与大腿连接板（1-1）、小腿连接板（1-8）以及小腿连接外板（1-4）、小腿连接内板（1-5）连接。

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百度查询： 天津理工大学 一种具有灵巧运动承载包容的变胞仿生膝关节外骨骼装置及其实验平台系统