专利名称：适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种康复工程技术领域的装置，具体是一种适用于瘫痪病人 的并联关节式助走外骨骼假肢。
技术背景近年来，由于遭受意外事故或患疾病、人口老龄化等造成的肢体残疾人的数 量逐年增加。残疾人的健康问题得到了全社会的广泛关注。目前对下肢瘫痪病人 进行康复训练的医疗工具有拐杖、轮椅和假肢，这三种类型均为被动式的康复设 备，病人使用不方便，同时还需要其他人帮助，而在病人身上安装假肢首先需要 截肢，许多患者从心理上难以接收，配带假肢后还面临着人体适应性和假肢使用 年限等限制，需重新适配假肢的问题。外骨骼假肢突破了传统康复工具的思路， 将机器人主动控制技术和假肢"助走"功能结合，通过设计结构合理、关节灵巧 的外骨骼假肢，佩戴于肢体残疾人身上进行步态康复训练。人体下肢三个关节的活动角度，髋关节有三个自由度，其中前屈可达140度， 膝关节为一个自由度，后屈的最大角140度，踝关节有两个自由度，背屈、跖屈 的角度约30度。在外骨骼假肢的设计中， 一方面应尽可能满足下肢关节自由度和 转动角度的要求，另一方面应考虑机构承受负载的能力，各关节要有较大的输出 力矩，能支撑患者进行正常的步态训练，同时还应充分考虑机构的稳定性和刚性 的要求。但是在国内外已有的外骨骼假肢中，通常只是对单关节进行设计，机构 的运动范围较小，驱动控制方式比较简单，同时存在刚性不足和负载能力较小等 问题。经对现有技术文献的检索发现，中国发明专利申请号200410053695.6，专利 名称为"一种可穿戴式的下肢步行外骨骼"，该外骨骼是由腰部支撑、髋部四杆机 构、膝盖四杆机构、脚踝四杆机构和足底支撑依次串连构成，由液压缸驱动机构， 该外骨骼机构各关节均为单自由度，四杆机构使得关节的转动范围较小，同时由于采用液压缸驱动，需要有液压源，机构控制精度不高，刚性不足。 发明内容本发明的目的在于针对上述现有技术不足，提出了一种适用于瘫痪病人的并 联关节式助走外骨骼假肢，分别设计了髋关节、膝关节和踝关节，并将这三个关 节组合成助走外骨骼假肢，能满足人体实际运动要求。本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括髋关节、膝关节和踝关节， 髋关节、膝关节和踝关节依次连接，组成人体下肢外骨骼假肢结构；所述踝关节，包括上平台、下平台、足底支撑板、第一主动支链导杆、第 二主动支链导杆、第三主动支链导杆、仿人腿外套，其中第一主动支链导杆、 第二主动支链导杆、第三主动支链导杆的一端均与上平台活动连接，第一主动支 链导杆、第二主动支链导杆、第三主动支链导杆的另一端均与下平台活动连接， 足底支撑板由其两边的挡板和下平台固定连接，仿人腿外套与上平台固定连接；所述膝关节，包括第一伺服电机、四连杆机构和传动机构，四连杆机构包 括大腿外骨骼、小腿外骨骼、后连杆、蜗轮，传动机构包括主动齿轮、从动齿轮 和蜗杆，大腿外骨骼包括两块板，第一伺服电机固定大腿外骨骼内外两板中间， 主动齿轮和第一伺服电机的输出轴固接，并和从动齿轮啮合，从动齿轮安装在蜗 杆的轴端，蜗杆固定于大腿外骨骼的两块板之间，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮的另 一端和小腿外骨骼通过轴承连接，蜗轮的转动中心通过支撑轴和大腿外骨骼连接， 后连杆和大腿外骨骼、小腿外骨骼上的支撑轴连接；所述髋关节，包括滚针轴承、谐波减速器、支撑座、支撑轴、同步带传动 副、第二伺服电机、盖板、电机座，其中第二伺服电机固定于电机座上，电机 座固定在支撑座，第二伺服电机输出力矩由同步带传动副传递给支撑轴，支撑轴 通过平键与谐波减速器连接，谐波减速器固定在盖板上，支撑轴与膝关节的大腿 外骨骼连接，谐波减速器减速增大力矩带动大腿外骨骼转动，支撑轴安装在滚针 轴承内，滚针轴承安装在支撑座上；所述踝关节的上平台与膝关节的小腿外骨骼固接，膝关节的大腿外骨骼通过 滚动轴承和髋关节的支撑轴连接。所述的第一主动支链导杆包括第三伺服电机、第一连轴器、第一前轴承支撑座、第一滚珠丝杆、第一螺钉、第一滚珠螺母、第一后轴承支撑座、第一轴承、第一行程开关、第一 L型支撑板、第一滚珠螺母座、第一线性滑块、第一直线导轨、第一角接触轴承、第一电机座，其中第三伺服电机的输出轴通过第一连轴器与第一滚珠丝杆一端连接，第三伺服电机固定在第一电机座上，第一电机座与第一前轴承支撑座固接，安装在第一前轴承支撑座的端面，第一滚珠丝杆两端通过第一轴承和第一角接触轴承支撑，第一轴承和第一角接触轴承分别安装在第一后轴承支撑座和第一前轴承支撑座上，第一前轴承支撑座、第一后轴承支撑座均固定在第一L型支撑板上，第一滚珠螺母与第一滚珠丝杆通过螺纹配合，第一滚珠螺母与第一滚珠螺母座通过第一螺钉相固接，第一滚珠螺母座的侧面和第一线性滑块连接，第一直线导轨安装在第一L型支撑板的侧面，第一L型支撑板、第一滚珠螺母座、第一线性滑块和第一直线导轨连接后形成长方形空间，第一行程开关安装于第一L型支撑板的侧面，处于长方形空间内，用于检测滚珠螺母所处位置，保护整个装置以免与第一前轴承支撑座、第一后轴承支撑座相碰。所述的第二主动支链导杆，包括第四伺服电机、第二连轴器、第二前轴承支撑座、第二滚珠丝杆、第二螺钉、第二滚珠螺母、第二后轴承支撑座、第二轴承、第二行程开关、第二 L型支撑板、第二滚珠螺母座、第二线性滑块、第二直线导轨、第二角接触轴承、第二电机座，上述部件和第一主动支链导杆的各个部件的连接关系相同。所述第三主动支链导杆，包括第三滚珠螺母座、第三前轴承支撑座、同步齿形带、第一同步带轮、第二同步带轮、第五伺服电机、第三电机座、第三滚珠丝杆、第三滚珠螺母、第三后轴承支撑座、第三轴承、第三行程开关、第三L型支撑板、第三线性滑块、第三直线导轨、第三角接触轴承，其中第五伺服电机固定在第三电机座上，第三电机座固定在第三前轴承支撑座的端面，第三滚珠丝杆两端通过第三轴承和第三角接触轴承支撑，第三轴承和第三角接触轴承分别安装在第三后轴承支撑座和第三前轴承支撑座上，第三前轴承支撑座、第三后轴承支撑座均固定在第三L型支撑板上，第三滚珠螺母与第三滚珠丝杆通过螺纹配合，构成螺旋运动副，第三滚珠螺母与第三滚珠螺母座相固接，第三滚珠螺母座的侧面和第三线性滑块连接，第三球关节轴承与第三前轴承支撑座固接，固定在第三前轴承支撑座的外侧，第三直线导轨安装在第三L型支撑板的侧面，第三L型支撑板、第三滚珠螺母座、第三线性滑块和第三直线导轨连接后形成长方形空间， 第五伺服电机输出轴和第一同步带轮连接，第二同步带轮和第三滚珠丝杆连接， 同步齿形带分别连接第一同步带轮和第二同步带轮，实现第三主动支链导杆从第 五伺服电机到第三滚珠丝杆的传动，第三行程开关安装于第三L型支撑板的侧面， 处于长方形空间内，用于检测第三滚珠螺母所处位置，保护整个装置以免与第三 前轴承支撑座、第三后轴承支撑座相碰。所述第一主动支链导杆、第二主动支链导杆、第三主动支链导杆一端分别通 过三个球关节轴承和下平台连接，另一端分别通过三个转动副和上平台连接。所述后连杆通过对开式结构和大腿外骨骼、小腿外骨骼上的支撑轴连接。所述大腿外骨骼，其两块板之间设有限位器，该限位器用于判断蜗轮的位置， 从而判断小腿外骨骼是否达到极限位置。所述主动齿轮和第一伺服电机采用键连接形式。本发明工作时，三个关节可独立运动，也可按照人体实际步态协调运动。其 中，髋关节工作吋，第二伺服电机转动带动主动同步带轮转动，通过同步带传动， 带动从动带轮转动，从而带动支撑轴转动，支撑轴带动谐波减速器运动，最终带 动和谐波减速器相连的大腿外骨骼转动，大腿外骨骼相对支撑轴转动，实现髋关 节转动；膝关节工作时，第一伺服电机转动带动主动齿轮转动，通过齿轮传动， 带动从动齿轮转动，从而带动蜗杆转动，再经蜗杆和蜗轮的第二级传动，带动蜗 轮转动，从而带动膝关节四杆机构中蜗轮所在的一杆转动，带动小腿外骨骼转动， 最终使膝关节转动，工作时后连杆也将随之转动；踝关节工作时，对于一根主动 支链导杆，由伺服电机带动滚珠丝杆转动，从而使滚珠螺母沿滚珠丝杆产生前后 移动，最终使与主动支链导杆连接的两端点间的距离发生变化，三根主动支链导 杆的工作过程相同，通过调节连接三条主动支链导杆的两端点的距离，实现对机 构上平台、下平台相对位置关系的控制调节，实现踝关节背屈，跖屈，内翻，外 翻运动。与现有技术相比，本发明包括如下有益效果本发明的假肢设计结构紧凑、 各关节转动范围大，能满足人体实际运动要求；采用伺服电机驱动，控制精度高， 输出力矩大；将并联机构引人踝关节设计中，能吻合自由度和转动角度要求，机 构刚性大，稳定性好。
图l是本发明的正面结构图； 图2是本发明的侧面结构图；图3是本发明的第一主动支链导杆结构示意图； 图4是本发明的第三主动支链导杆示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。如图1和图2所示，本实施例包括髋关节、膝关节和踝关节，髋关节、膝 关节和踝关节依次连接，组成人体下肢外骨骼假肢结构。所述踝关节，包括足底支撑板l、下平台2、上平台3、第一主动支链导杆 4、第二主动支链导杆5、第三主动支链导杆6、仿人腿外套9，其中第一主动支链导杆4、第二主动支链导杆5、第三主动支链导杆6的一端均与上平台3活动连 接，第一主动支链导杆4、第二主动支链导杆5、第三主动支链导杆6的另一端均 与下平台2活动连接，足底支撑板1由其两边的挡板和下平台2固定连接，仿人 腿外套9与上平台3相固定连接。所述膝关节，包括第一伺服电机16、四连杆机构和传动机构，四连杆机构包 括大腿外骨骼18、小腿外骨骼IO、后连杆12和蜗轮13，传动机构包括主动齿轮 17、从动齿轮15和蜗杆14，大腿外骨骼18包括两块板，第一伺服电机16固定大 腿外骨骼18内外两板中间，主动齿轮17和第一伺服电机16的输出轴固接，并和 从动齿轮15啮合，从动齿轮15安装在蜗杆14的轴端，蜗杆14固定于大腿外骨 骼18的两块板之间，蜗杆14与蜗轮13相啮合，蜗轮13的另一端和小腿外骨骼 IO通过轴承连接，蜗轮13的转动中心通过支撑轴和大腿外骨骼18连接，后连杆 12和大腿外骨骼18、小腿外骨骼10上的支撑轴连接起固定作用。所述髋关节，包括滚针轴承20、谐波减速器21、支撑座23、支撑轴24、 同步带传动副25、第二伺服电机26、盖板27、电机座28，其中第二伺服电机 26固定于电机座28上，电机座28通过螺栓和支撑座23固连，第二伺服电机26 输出力矩由同步带传动副25传递给支撑轴24，支撑轴24通过平键与谐波减速器21连接，谐波减速器21固定在盖板27上，支撑轴24与膝关节的大腿外骨骼18 连接，谐波减速器21减速增大力矩带动大腿外骨骼18转动，支撑轴24安装在滚 针轴承20内，滚针轴承20安装在支撑座23上。所述踝关节的上平台3与膝关节的小腿外骨骼10固接，膝关节的大腿外骨骼 18通过滚动轴承22和髋关节的支撑轴24连接。如图3所示，所述的第一主动支链导杆4包括第三伺服电机29、第一连轴 器30、第一前轴承支撑座31、第一滚珠丝杆32、第一螺钉33、第一滚珠螺母34、 第一后轴承支撑座35、第一轴承36、第一行程开关37、第一L型支撑板38、第 一滚珠螺母座39、第一线性滑块40、第一直线导轨41、第一角接触轴承42、第 一电机座43，其中第三伺服电机29的输出轴通过第一连轴器30与第一滚珠丝 杆31 —端连接，第三伺服电机29固定在第一电机座43上，第一电机座43与第 一前轴承支撑座31固接，安装在第一前轴承支撑座31的端面，第一滚珠丝杆32 两端通过第一轴承36和第一角接触轴承42支撑，第一轴承36和第一角接触轴承 42分别安装在第一后轴承支撑座35和第一前轴承支撑座31上，第一前轴承支撑 座31、第一后轴承支撑座35均固定在第一 L型支撑板38上，第一滚珠螺母34 与第一滚珠丝杆32通过螺纹配合，第一滚珠螺母34与第一滚珠螺母座39通过第 一螺钉33相固接，第一滚珠螺母座39的侧面和第一线性滑块40连接，第一直线 导轨41安装在第一L型支撑板38的侧面，第一L型支撑板38、第一滚珠螺母座 39、第一线性滑块40和第一直线导轨41连接后形成长方形空间，第一行程开关 37安装于第一 L型支撑板38的侧面，处于长方形空间内，用于检测第一滚珠螺 母34所处位置，保护整个装置以免与第一前轴承支撑座31、第一后轴承支撑座 35相碰。所述的第二主动支链导杆6，包括第四伺服电机、第二连轴器、第二前轴承支撑座、第二滚珠丝杆、第二螺钉、第二滚珠螺母、第二后轴承支撑座、第二轴承、第二行程开关、第二 L型支撑板、第二滚珠螺母座、第二线性滑块、第二直线导轨、第二角接触轴承、第二电机座，上述部件和第一主动支链导杆4的各个部件的连接关系相同。如图4所示，所述第三主动支链导杆6，包括第三滚珠丝杆44、第三滚珠螺母45、第三滚珠螺母座46、第三线性滑块47、第三直线导轨48、第三前轴承支撑座49、第三角接触轴承50、第二同步带轮51、同步齿形带52、第一同步带 轮53、第四电机座54、第五伺服电机55、第三L型支撑板56、第三行程开关57、 第三轴承58、第三后轴承支撑座59，其中第五伺服电机55固定在第三电机座 54上，第三电机座54固定在第三前轴承支撑座49的端面，第三滚珠丝杆44两端 通过第三轴承58和第三角接触轴承50支撑，第三轴承58和第三角接触轴承50 分别安装在第三后轴承支撑座59和第三前轴承支撑座49上，第三前轴承支撑座 49、第三后轴承支撑座59均固定在第三L型支撑板56上，第三滚珠螺母45与第 三滚珠丝杆44通过螺纹配合，构成螺旋运动副，第三滚珠螺母45与第三滚珠螺 母座46相固接，第三滚珠螺母座46的侧面和第三线性滑块47连接，第三球关节 轴承7与第三前轴承支撑座49固接，固定在第三前轴承支撑座49的外侧，第三 直线导轨48安装在第三L型支撑板56的侧面，第三L型支撑板56、第三滚珠螺 母座46、第三线性滑块47和第三直线导轨48连接后形成长方形空间，第五伺服 电机55输出轴和第一同步带轮53连接，第二同步带轮51和第三滚珠丝杆44连 接，同步齿形带52分别连接第一同步带轮53和第二同步带轮51，实现第三主动 支链导杆6从第五伺服电机55到第三滚珠丝杆44的传动，第三行程开关57安装 于第三L型支撑板56的侧面，处于长方形空间内，用于检测第三滚珠螺母45所 处位置，保护整个装置以免与第三前轴承支撑座49、第三后轴承支撑座59相碰。 所述第一主动支链导杆4、第二主动支链导杆5、第三主动支链导杆6—端分 别通过三个球关节轴承7和下平台2连接，另一端分别通过三个转动副8和上平 台3连接。所述后连杆12通过对开式结构和大腿外骨骼18、小腿外骨骼10上的支撑轴 连接。所述大腿外骨骼18，其两块板之间设有限位器，该限位器用于判断蜗轮13 的位置，从而判断小腿外骨骼10是否达到极限位置。所述主动齿轮17和第一伺服电机16采用键连接形式。 所述主动齿轮17和从动齿轮15构成第一级减速器。 所述蜗杆14与蜗轮13构成第二级减速。本实施例工作时，三个关节可独立运动，也可按照人体实际步态协调运动。 其中，髋关节工作时，第二伺服电机26转动带动同步带传动副25，从而带动支撑轴24转动，支撑轴24带动谐波减速器21运动，最终带动和谐波减速器21相连 的大腿外骨骼18转动，大腿外骨骼18相对支撑轴24转动，实现髋关节转动；膝 关节工作时，第一伺服电机16转动带动主动齿轮17转动，通过齿轮传动，带动 从动齿轮15转动，从而带动蜗杆14转动，再经蜗杆14和蜗轮13的第二级传动， 带动蜗轮13转动，从而带动膝关节四杆机构中蜗轮13所在的一杆转动，带动小 腿外骨骼10转动，最终使膝关节转动，工作时后连杆12也将随之转动；踝关节 工作时，对于一根主动支链导杆，由伺服电机带动滚珠丝杆转动，从而使滚珠螺 母沿滚珠丝杆产生前后移动，最终使与主动支链导杆连接的两端点间的距离发生 变化，三根主动支链导杆的工作过程相同，通过调节连接三条主动支链导杆的两 端点的距离，实现对机构上平台3、下平台2相对位置关系的控制调节，实现踝关 节背屈，跖屈，内翻，外翻运动。本实施例中的髋关节由单自由度转动机构组成，该关节能承受全部外骨骼的 重量和部分人体重量，谐波减速器21有较大的传动比，能输出高扭矩。膝关节采 用四连杆机构，能使外骨骼假肢膝关节的转动瞬心与人体膝关节保持一致，在机 构本体设计中，釆用蜗轮蜗杆和齿轮机构传动，利用蜗轮蜗杆的自锁性能，保持 外骨骼假肢的屈曲状态。同时蜗轮蜗杆能传递大的扭矩，满足人体膝关节承重大 的要求。踝关节采用3—RPS并联机构，整体机构由上平台、三条主动支链导杆、 下平台和足底支撑部分构成。机构具有三个自由度，可实现踝关节背屈，跖屈， 内翻，外翻运动，同时机构高度可调，能满足不同身高的佩戴者的需求。
权利要求
1、一种适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，包括髋关节、膝关节和踝关节，髋关节、膝关节和踝关节依次连接，组成人体下肢外骨骼假肢结构，其特征在于所述踝关节，包括上平台、下平台、足底支撑板、第一主动支链导杆、第二主动支链导杆、第三主动支链导杆、仿人腿外套，其中第一主动支链导杆、第二主动支链导杆、第三主动支链导杆的一端均与上平台活动连接，第一主动支链导杆、第二主动支链导杆、第三主动支链导杆的另一端均与下平台活动连接，足底支撑板由其两边的挡板和下平台固定连接，仿人腿外套与上平台固定连接；所述膝关节，包括第一伺服电机、四连杆机构和传动机构，四连杆机构包括大腿外骨骼、小腿外骨骼、后连杆、蜗轮，传动机构包括主动齿轮、从动齿轮和蜗杆，大腿外骨骼包括两块板，第一伺服电机固定大腿外骨骼内外两板中间，主动齿轮和第一伺服电机的输出轴固接，并和从动齿轮啮合，从动齿轮安装在蜗杆的轴端，蜗杆固定于大腿外骨骼的两块板之间，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮的另一端和小腿外骨骼通过轴承连接，蜗轮的转动中心通过支撑轴和大腿外骨骼连接，后连杆和大腿外骨骼、小腿外骨骼上的支撑轴连接；所述髋关节，包括滚针轴承、谐波减速器、支撑座、支撑轴、同步带传动副、第二伺服电机、盖板、电机座，其中第二伺服电机固定于电机座上，电机座固定在支撑座，第二伺服电机输出力矩由同步带传动副传递给支撑轴，支撑轴通过平键与谐波减速器连接，谐波减速器固定在盖板上，支撑轴与膝关节的大腿外骨骼连接，支撑轴安装在滚针轴承内，滚针轴承安装在支撑座上；所述踝关节的上平台与膝关节的小腿外骨骼固接，膝关节的大腿外骨骼通过滚动轴承和髋关节的支撑轴连接。
2、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其 特征是，所述的第一主动支链导杆包括第三伺服电机、第一连轴器、第一前轴 承支撑座、第一滚珠丝杆、第一螺钉、第一滚珠螺母、第一后轴承支撑座、第一 轴承、第一行程开关、第一 L型支撑板、第一滚珠螺母座、第一线性滑块、第一直线导轨、第一角接触轴承、第一电机座，其中第三伺服电机的输出轴通过第 一连轴器与第一滚珠丝杆一端连接，第三伺服电机固定在第一电机座上，第一电 机座与第一前轴承支撑座固接，安装在第一前轴承支撑座的端面，第一滚珠丝杆 两端通过第一轴承和第一角接触轴承支撑，第一轴承和第一角接触轴承分别安装 在第一后轴承支撑座和第一前轴承支撑座上，第一前轴承支撑座、第一后轴承支 撑座均固定在第一 L型支撑板上，第一滚珠螺母与第一滚珠丝杆通过螺纹配合， 第一滚珠螺母与第一滚珠螺母座通过第一螺钉相固接，第一滚珠螺母座的侧面和 第一线性滑块连接，第一直线导轨安装在第一L型支撑板的侧面，第一L型支撑 板、第一滚珠螺母座、第一线性滑块和第一直线导轨连接后形成长方形空间，第 一行程开关安装于第一 L型支撑板的侧面，处于长方形空间内。
3、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其特征是，所述的第二主动支链导杆，包括第四伺服电机、第二连轴器、第二前 轴承支撑座、第二滚珠丝杆、第二螺钉、第二滚珠螺母、第二后轴承支撑座、第 二轴承、第二行程开关、第二 L型支撑板、第二滚珠螺母座、第二线性滑块、第 二直线导轨、第二角接触轴承、第二电机座，上述部件和第一主动支链导杆的各 个部件的连接关系相同。
4、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其 特征是，所述第三主动支链导杆，包括第三滚珠螺母座、第三前轴承支撑座、 同步齿形带、第一同步带轮、第二同步带轮、第五伺服电机、第三电机座、第三 滚珠丝杆、第三滚珠螺母、第三后轴承支撑座、第三轴承、第三行程开关、第三L 型支撑板、第三线性滑块、第三直线导轨、第三角接触轴承，其中第五伺服电 机固定在第三电机座上，第三电机座固定在第三前轴承支撑座的端面，第三滚珠 丝杆两端通过第三轴承和第三角接触轴承支撑，第三轴承和第三角接触轴承分别 安装在第三后轴承支撑座和第三前轴承支撑座上，第三前轴承支撑座、第三后轴 承支撑座均固定在第三L型支撑板上，第三滚珠螺母与第三滚珠丝杆通过螺纹配 合，构成螺旋运动副，第三滚珠螺母与第三滚珠螺母座相固接，第三滚珠螺母座 的侧面和第三线性滑块连接，第三球关节轴承与第三前轴承支撑座固接，固定在第三前轴承支撑座的外侧，第三直线导轨安装在第三L型支撑板的侧面，第三L型支撑板、第三滚珠螺母座、第三线性滑块和第三直线导轨连接后形成长方形空间，第五伺服电机输出轴和第一同步带轮连接，第二同步带轮和第三滚珠丝杆连 接，同步齿形带分别连接第一同步带轮和第二同步带轮，实现第三主动支链导杆 从第五伺服电机到第三滚珠丝杆的传动，第三行程开关安装于第三L型支撑板的 侧面，处于长方形空间内，用于检测第三滚珠螺母所处位置，保护整个装置以免 与第三前轴承支撑座、第三后轴承支撑座相碰。
5、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其 特征是，所述第一主动支链导杆、第二主动支链导杆、第三主动支链导杆一端分 别通过三个球关节轴承和下平台连接，另一端分别通过三个转动副和上平台连接。
6、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其 特征是，所述后连杆通过对开式结构和大腿外骨骼、小腿外骨骼上的支撑轴连接。
7、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其 特征是，所述大腿外骨骼，其两块板之间设有限位器。
8、 根据权利要求1所述的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，其 特征是，所述主动齿轮和第一伺服电机采用键连接形式。
全文摘要
一种康复工程领域的适用于瘫痪病人的并联关节式助走外骨骼假肢，包括髋关节、膝关节和踝关节，髋关节、膝关节和踝关节依次连接，组成人体下肢外骨骼假肢结构，髋关节由单自由度转动机构组成，包括谐波减速器有较大的传动比，能输出高扭矩；膝关节采用四连杆机构，采用蜗轮蜗杆和齿轮机构传动，利用蜗轮蜗杆的自锁性能，保持外骨骼假肢的屈曲状态，同时蜗轮蜗杆能传递大的扭矩；踝关节采用3-RPS并联机构，整体机构由上平台、三条主动支链导杆、下平台和足底支撑部分构成，具有三个自由度，可实现踝关节背屈，跖屈，内翻，外翻运动。发明的假肢设计结构紧凑、各关节转动范围大，能满足人体实际运动要求。
文档编号A61F2/60GK101234043SQ200810034000
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者松 印, 志 曹, 殷跃红, 范渊杰, 朝 郭 申请人:上海交通大学