有源髋关节助力外骨骼的制作方法

本技术涉及外骨骼，特别涉及一种有源髋关节助力外骨骼。

背景技术：

1、外骨骼机器人是一种模仿人体生理构造和下肢运动特征，辅助穿戴者运动的智能可穿戴式机械装置，可以提高使用者多方面的身体机能。外骨骼机器人包括作动型机器人和助力型机器人。助力型机器人通过感知穿戴者的运动意图来跟随穿戴者，同时协助穿戴者运动。髋关节助力外骨骼机器人是助力型机器人的一种，主要用于提升穿戴者行走的耐久性和负重能力，同时可为下肢运动障碍患者提供康复训练等。

2、现有技术中，大多数髋关节外骨骼机器人为需要外部动力源的主动助力外骨骼和不需要外部动力源的被动助力外骨骼。被动助力外骨骼无需外部动力源，通过吸收和释放人行走过程中多余的能量，提高生物能的利用率来达到助力的效果。

3、而现有的外骨骼虽然能够对使用者起到行走助力和搬运助力的双重效果，但是结构复杂，使用者穿戴不便利。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种有源髋关节助力外骨骼，旨在解决现有外骨骼结构复杂，使用者穿戴不便利。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的有源髋关节助力外骨骼包括：

3、主机，所述主机包括两个驱动源；

4、腰部骨骼，所述腰部骨骼包括腰部基座和两个腰杆，两个所述腰杆设于所述腰部基座且分别环绕在使用者的腰部的左右两侧，所述腰杆远离另一所述腰杆的一端设有所述驱动源；

5、下肢骨骼，所述下肢骨骼包括两个腿部支撑件，两个所述腿部支撑件分别对应两个所述驱动源设置，所述腿部支撑件包括基部、固定部和调节部，所述基部的一端传动连接所述驱动源，所述基部的另一端延伸至使用者的腿部一侧，所述固定部设于所述基部远离所述驱动源的一端；所述调节部活动设于所述固定部，并可相对所述固定部升降活动；以及

6、两个供电装置，两个所述供电装置分别设于两个所述腰杆，用于分别为两个所述驱动源提供电能；

7、其中，所述驱动源用于驱动所述固定部相对所述腰杆摆动。

8、可选地，两个所述腰杆可滑动地设于所述腰部基座的后侧。

9、可选地，所述腰部骨骼还包括两个锁扣机构 ，两个所述锁扣机构设于所述腰部基座且分别对应两个所述腰杆设置；所述锁扣机构包括：

10、背包座，所述背包座设于所述腰部基座；和

11、活动件，所述活动件与所述背包座铰接，所述活动件和所述背包座共同围合形成有安装通道；所述腰杆活动设于所述安装通道；

12、其中，所述锁扣机构具有开合状态和锁紧状态，在所述开合状态，所述活动件相对于所述背包座转动，所述安装通道的侧向开口增大，所述腰杆可在所述安装通道内滑动；在所述锁紧状态，所述活动件与所述背包座夹紧位于所述安装通道的所述腰杆。

13、可选地，所述活动件包括：

14、手柄座，所述手柄座具有相对设置的第一端和第二端，所述手柄座的第一端与所述背包座通过第一销轴铰接；

15、手柄支架，所述手柄支架设于所述背包座的一侧，所述手柄支架的下端与所述背包座的下端通过第二销轴铰接；

16、手柄把手，所述手柄把手设于所述手柄支架背离所述背包座的一侧，所述手柄把手的上端通过第三销轴和第四销轴分别铰接所述手柄支架和所述手柄座的第二端；所述第三销轴和所述第四销轴分别靠近和远离所述手柄座设置；

17、其中，所述第一销轴、所述第二销轴、所述第三销轴以及所述第四销轴的轴线方向平行；所述背包座、所述手柄座以及所述手柄支架共同围合形成所述安装通道；在所述开合状态，所述手柄把手绕所述第三销轴和所述第四销轴向上转动，并带动所述手柄座相对于所述背包座向上打开，以使所述安装通道的侧向开口增大；在所述锁紧状态，所述手柄把手绕所述第三销轴和所述第四销轴向下转动，带动所述手柄座相对于所述背包座向内收拢，使所述安装通道的侧向开口减小。

18、可选地，所述腰杆靠近另一所述腰杆的一端开设有出线口；

19、所述有源髋关节助力外骨骼还包括线束、电路板和收线机构，所述电路板设于所述腰部基座的中部；所述收线机构临近所述电路板设置；所述线束的一端自所述出线口引出，所述线束的另一端收容于所述收线机构且与所述电路板连接。

20、可选地，所述收线机构包括：

21、绕线盘，所述绕线盘可转动地设于所述腰部基座，所述线束的另一端固定并卷绕于所述绕线盘；和

22、弹性复位件，所述弹性复位件设于所述绕线盘与所述腰部基座之间，用于在所述腰杆外移时释放卷绕的所述线束，并在所述腰杆内移时驱动所述绕线盘回转，以回收所述线束。

23、可选地，所述有源髋关节助力外骨骼还包括腰部穿戴件，所述腰部穿戴件可拆卸地设于所述腰部基座，用于穿戴于使用者的腰部。

24、可选地，所述腰部穿戴件上设有两个电池包，两个所述电池包分别靠近两个所述供电装置设置；所述电池包中的电池通过电源输出端与对应的所述供电装置电连接。

25、可选地，所述下肢骨骼还包括凸轮机构；所述凸轮机构包括：

26、凸轮，所述凸轮可旋转地设于所述固定部；

27、从动件，所述从动件设于所述调节部并与所述凸轮周面保持配合；以及

28、锁定件，所述锁定件用于在所述凸轮旋转至目标角度后将所述凸轮周向锁定；

29、其中，所述凸轮可驱动所述从动件带动所述调节部相对于所述固定部升降。

30、可选地，所述驱动源包括无刷直流电机和减速机，所述减速机设于所述无刷直流电机的输出端；所述减速机的输出端传动连接所述基部。

31、本实用新型所提供的有源髋关节助力外骨骼通过采用主机、腰部骨骼、下肢骨骼及供电装置的特定结构设计，能够解决现有外骨骼结构复杂、体积较大、使用者穿戴不便利的问题。具体地，腰部骨骼由腰部基座和两个腰杆构成，两个腰杆分别环绕使用者腰部左右两侧，且驱动源设于腰杆远离另一腰杆的一端，布局紧凑且贴合人体腰部生理构造，避免了结构冗余；下肢骨骼的两个腿部支撑件对应驱动源设置，每个腿部支撑件又分为基部、固定部和调节部，基部传动连接驱动源以实现摆动驱动，调节部可相对固定部升降活动，能适配不同使用者的下肢长度，无需复杂的适配结构；供电装置分别设于两个腰杆并对应为驱动源供电，无需额外设置大型外部供电设备。使用者穿戴时，通过腰部基座和腰杆将装置固定在腰部，根据自身下肢长度调节腿部支撑件的调节部位置，驱动源在供电装置供电支持下，可驱动固定部相对腰杆摆动，进而辅助使用者下肢运动。如此，腰部骨骼的腰杆环绕式设计与驱动源的合理布局，以及供电装置集成于腰杆，大幅缩小了装置体积，避免了体积过大带来的穿戴不便；下肢骨骼调节部的升降活动设计，让装置能灵活适配不同体型使用者，进一步提升穿戴便利性，同时驱动源驱动固定部摆动的传动方式直接高效，保证助力效果的同时无需复杂传动结构，进一步简化整体构造，解决了现有外骨骼的核心问题。

1.一种有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，两个所述腰杆(22)可滑动地设于所述腰部基座(21)的后侧。

3.如权利要求2所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述腰部骨骼(2)还包括两个锁扣机构(23) ，两个所述锁扣机构(23)设于所述腰部基座(21)且分别对应两个所述腰杆(22)设置；所述锁扣机构(23)包括：

4.如权利要求3所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述活动件(232)包括：

5.如权利要求2所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述腰杆(22)靠近另一所述腰杆(22)的一端开设有出线口；

6.如权利要求5所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述收线机构包括：

7.如权利要求1至6中任一项所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述有源髋关节助力外骨骼(1000)还包括腰部穿戴件(4)，所述腰部穿戴件(4)可拆卸地设于所述腰部基座(21)，用于穿戴于使用者的腰部。

8.如权利要求7所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述腰部穿戴件(4)上设有两个电池包(41)，两个所述电池包(41)分别靠近两个所述供电装置设置；所述电池包(41)中的电池通过电源输出端与对应的所述供电装置电连接。

9.如权利要求1至6中任一项所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述下肢骨骼(3)还包括凸轮机构；所述凸轮机构包括：

10.如权利要求1至6中任一项所述的有源髋关节助力外骨骼(1000)，其特征在于，所述驱动源(1)包括无刷直流电机和减速机，所述减速机设于所述无刷直流电机的输出端；所述减速机的输出端传动连接所述基部(313)。