外骨骼机器人腿部运动系统的制作方法

本实用新型涉及用于助行的外骨骼机器人领域，尤其涉及一种外骨骼机器人腿部运动系统。

背景技术：

目前下肢外骨骼机器人，就驱动模式而言，主要有链条驱动式、气动式、液压驱动式、四连杆机构、减速电机直接驱动等硬体机械驱动模式。这些驱动模式具有一个共同的特点，就是各关节均配有驱动电机，导致结构体积大、重量重等不足。

中国实用新型专利CN 102327173 A外骨骼可穿戴下肢康复机器人，是利用谐波减速器作为驱动单元来实现关节的运动，由于谐波减速器具有一定的可逆性，即不具有完全自锁功能，使用者长久地站立时可能出现失稳缺陷，而带来安全隐患。

中国实用新型专利CN 1586434 A可穿戴式的下肢步行外骨骼，是利用液压缸来驱动连杆从而实现关节运动，结构松散庞大，整体结构复杂，重量偏重，不适合便携和穿戴。

中国实用新型专利ZL 201210370654.4便携式可穿戴下肢康复及助行外骨骼机器人，其各关节采用滑块连杆机构驱动，驱动机构均设置在关节附近，增加了腿部重量，结构复杂，很难进一步优化机器人总体重量。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种外骨骼机器人腿部运动系统，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种外骨骼机器人腿部运动系统，能将各个关节驱动的动力装置集中在人体的腰部，以减轻外骨骼机器人下肢的重量。

本实用新型的另一目的在于提供一种外骨骼机器人腿部运动系统，其髋关节结构简单，锁定和解锁结构简单，操作方便。

本实用新型的再一目的在于提供一种外骨骼机器人腿部运动系统，其膝关节结构简单，锁定和解锁结构简单，操作方便。

本实用新型的又一目的在于提供一种外骨骼机器人腿部运动系统，其穿戴过程方便，小腿挡板不会与穿戴者的小腿产生干涉。

本实用新型的目的是这样实现的，一种外骨骼机器人腿部运动系统，所述外骨骼机器人腿部运动系统包括线缠绕驱动系统、髋关节支撑部件、大腿支撑部件和小腿支撑部件；所述线缠绕驱动系统包括髋关节驱动电机和膝关节驱动电机；所述髋关节驱动电机和所述膝关节驱动电机均固定在所述髋关节支撑部件上，所述髋关节驱动电机的输出轴上连接有髋关节驱动绞盘，所述膝关节驱动电机的输出轴上连接有膝关节驱动绞盘；所述髋关节支撑部件与所述大腿支撑部件的上端通过髋关节连接，所述大腿支撑部件的下端与所述小腿支撑部件的上端通过膝关节连接；所述髋关节设置有带动髋关节运动的髋关节绞盘，所述膝关节设置有带动膝关节运动的膝关节绞盘；所述髋关节驱动绞盘的外部与所述髋关节绞盘的外部同时缠绕有髋关节驱动线；所述膝关节驱动绞盘的外部和所述膝关节绞盘的外部同时缠绕有膝关节驱动线。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述髋关节驱动绞盘由能分离的第一段圆柱体与第二段圆柱体轴向对接组成；所述第一段圆柱体与第二段圆柱体的对接端面上均设有第一压紧凹槽；所述髋关节驱动绞盘的圆柱表面设有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽用于所述髋关节驱动线的缠绕和导向；

所述膝关节驱动绞盘由能分离的第三段圆柱体与第四段圆柱体轴向对接组成；所述第三段圆柱体与第四段圆柱体的对接端面上均设有第二压紧凹槽；所述膝关节驱动绞盘的圆柱表面设有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽用于所述膝关节驱动线的缠绕和导向。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述髋关节绞盘为阶梯状圆柱体，所述髋关节绞盘的中部为大直径段，所述大直径段的圆柱表面设置第三螺旋槽；所述髋关节绞盘的两端为小直径段，两端的所述小直径段上分别套设有分离定滑轮，所述分离定滑轮抵靠在所述大直径段的端面并能相对所述髋关节绞盘转动，所述膝关节驱动线分别绕过两端的所述分离定滑轮，所述分离定滑轮将所述髋关节绞盘的转动与所述膝关节驱动线的运动相互分离；所述髋关节驱动线的一部分嵌入所述第一压紧凹槽内并被压紧固定，所述髋关节驱动线的另一部分缠绕在所述第一螺旋槽及所述第三螺旋槽内；

所述膝关节绞盘为圆柱体，所述膝关节绞盘的圆柱表面设有第四螺旋槽；所述膝关节驱动线的一部分嵌入所述第二压紧凹槽内并被压紧固定，所述膝关节驱动线的另一部分缠绕在所述第二螺旋槽及所述第四螺旋槽内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述髋关节支撑部件包括髋关节支撑座和髋关节支撑盖；所述髋关节支撑盖扣合在所述髋关节支撑座上形成盒体结构；所述髋关节驱动电机和所述膝关节驱动电机固定在所述髋关节支撑座一侧并垂直伸出在所述髋关节支撑座外部，所述髋关节驱动电机的输出轴和所述膝关节驱动电机的输出轴伸入所述髋关节支撑座内；所述髋关节驱动绞盘、所述膝关节驱动绞盘和所述髋关节绞盘均位于所述髋关节支撑座内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述髋关节支撑部件包括髋关节支撑座和髋关节支撑盖；所述大腿支撑部件包括大腿支撑座和大腿支撑盖；所述髋关节包括所述髋关节绞盘及离合定位组件；所述髋关节支撑盖与所述髋关节支撑座的一端均设有贯通的第一花键孔；所述大腿支撑座与所述大腿支撑盖的上端均设有连接通孔；所述髋关节绞盘设有轴向贯通的第二花键孔；所述髋关节绞盘设在所述髋关节支撑盖与所述髋关节支撑座之间，所述髋关节支撑盖的外侧设置所述大腿支撑盖，所述髋关节支撑座的外侧设置所述大腿支撑座；所述连接通孔、所述第一花键孔与所述第二花键孔同轴设置；所述离合定位组件穿设在所述连接通孔、所述第一花键孔与所述第二花键孔中，所述离合定位组件的两端分别与所述大腿支撑座、所述大腿支撑盖固定连接，且所述离合定位组件能与所述第一花键孔或所述第二花键孔锁定及解锁。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述离合定位组件包括离合器套和离合器盖板；所述离合器套包括一圆柱套筒，所述圆柱套筒具有开口端和闭口端，所述开口端的圆周边缘设有法兰盘；所述圆柱套筒同轴穿设在所述连接通孔、所述第一花键孔与所述第二花键孔中，所述闭口端延伸到所述大腿支撑盖一侧；所述法兰盘与所述大腿支撑座固定连接，所述离合器盖板与所述大腿支撑盖及所述闭口端均固定连接；所述离合器套上设有与所述第一花键孔或所述第二花键孔锁定及解锁的锁止装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述膝关节包括所述膝关节绞盘及离合定位组件；所述小腿支撑部件的上端固定有相对设置的内侧顶板和外侧顶板，所述内侧顶板和所述外侧顶板上均设有同轴的第二连接通孔；所述大腿支撑座、所述大腿支撑盖的下端均设有贯通的第三花键孔；所述膝关节绞盘设有轴向贯通的第四花键孔；所述膝关节绞盘设置在所述大腿支撑座和所述大腿支撑盖之间；所述大腿支撑座及所述大腿支撑盖设在所述内侧顶板和所述外侧顶板之间；所述第二连接通孔、所述第三花键孔与所述第四花键孔同轴设置；所述离合定位组件穿设在所述第二连接通孔、所述第三花键孔与所述第四花键孔中，所述离合定位组件的两端分别与所述内侧顶板、所述外侧顶板固定连接，且所述离合定位组件能与所述第三花键孔或所述第四花键孔锁定及解锁。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述圆柱套筒同轴穿设在所述第二连接通孔、所述第三花键孔与所述第四花键孔中，所述闭口端延伸到所述外侧顶板一侧；所述法兰盘与所述内侧顶板固定连接，所述离合器盖板与所述外侧顶板及所述闭口端均固定连接；所述离合器套上设有与所述第三花键孔或所述第四花键孔锁定及解锁的锁止装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述圆柱套筒的筒壁上沿其轴向依次设有三圈钢珠导向孔，每一圈钢珠导向孔沿圆周方向均匀分布；所述第一花键孔、所述第二花键孔、所述第三花键孔、所述第四花键孔的孔壁上圆周方向均匀设有多个轴向延伸的花键槽；所述钢珠导向孔中设有钢珠，所述圆柱套筒内同轴套设有离合器芯，所述钢珠支撑在所述离合器芯的外壁上；所述离合器芯能在所述圆柱套筒内轴向往复滑动，所述离合器芯的外壁上设有钢珠活动装置，通过所述钢珠活动装置使所述钢珠沿所述钢珠导向孔伸出或缩回，所述钢珠与所述第一花键孔、所述第二花键孔、所述第三花键孔或所述第四花键孔内的花键槽配合形成锁定或解锁；所述离合器芯及所述钢珠构成所述锁止装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述钢珠活动装置包括凸圆柱面和凹圆柱面，所述凸圆柱面和凹圆柱面之间为平滑过渡的圆锥面；所述离合器套的开口端设有弹簧止挡件，所述弹簧止挡件与所述离合器芯之间设有压缩弹簧；所述离合器芯与所述闭口端相对的一端设有突出的按压块；所述按压块穿过所述闭口端及所述离合器盖板伸出在外；所述离合器芯在所述按压块上的外力及所述压缩弹簧的回复力作用下往复滑动，所述钢珠在所述凸圆柱面和凹圆柱面的作用下沿所述钢珠导向孔伸出或缩回。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述髋关节支撑盖的外侧及所述髋关节支撑座的外侧均设有一段圆弧限位槽，所述圆弧限位槽与所述第一花键孔同心设置；所述大腿支撑盖上端的内侧及所述大腿支撑座上端的内侧均固定有一限位销，所述限位销嵌入到对应的所述圆弧限位槽中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述大腿支撑盖下端的外侧及所述大腿支撑座下端的外侧均设有一段圆弧限位槽，所述圆弧限位槽与所述第三花键孔同心设置；所述外侧顶板上与所述大腿支撑盖接触的一侧及所述内侧顶板上与所述大腿支撑座接触的一侧均固定有一限位销，所述限位销嵌入到对应的所述圆弧限位槽中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述大腿支撑部件上还设置有用于推动所述按压块的解锁机构；所述解锁机构包括转动杆、连接杆、竖直导杆、导杆座和推动杆；所述转动杆能在竖直平面内摆动的铰接在所述大腿支撑部件的外侧，所述转动杆的摆动端和所述竖直导杆的第一端分别与第一连接杆的两端铰接；所述导杆座固定在所述大腿支撑部件的外侧并设有竖直导向孔，所述竖直导杆滑动穿过所述竖直导向孔；所述推动杆的一端铰接在所述导杆座上，所述推动杆的另一端与所述按压块的位置对应；所述推动杆与所述竖直导杆的第二端分别与第二连接杆的两端铰接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转动杆固定在一转动盘上，所述转动盘通过水平转轴转动连接在所述大腿支撑部件的外侧，所述转动杆由所述转动盘带动围绕所述水平转轴摆动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述小腿支撑部件上还设有小腿绑缚系统，所述小腿绑缚系统包括小腿挡板、挡板连接杆、转接杆、扳动杆和连接座；所述连接座固定在所述小腿支撑部件上；所述连接座的第一端与所述挡板连接杆的第一端铰接，所述挡板连接杆的第二端与所述小腿挡板固定连接；所述转接杆的第一端与所述挡板连接杆的第一端铰接，所述挡板连接杆与所述转接杆的铰接点位于所述挡板连接杆与所述连接座铰接点的外侧；所述扳动杆的第一端与所述转接杆的第二端铰接，所述扳动杆的第二端为扳动头，所述扳动杆与所述连接座的第二端铰接，所述扳动杆与所述连接座的铰接点位于所述扳动杆的第一端和第二端之间；其中，每个铰接点的转动轴线均为竖直。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述连接座上位于所述连接座与所述扳动杆铰接点的旁边还设有一竖直方向的安装通孔；所述安装通孔内从上向下依次设有顶丝、压缩弹簧和顶尖；所述顶丝螺纹连接在所述安装通孔上部，所述压缩弹簧抵靠在所述顶丝与所述顶尖之间并能将所述顶尖向下顶出；所述扳动杆与所述安装通孔相对的顶面上设有能使所述顶尖卡设其中的凹坑。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述髋关节驱动电机的输出轴通过第一单向轴承连接所述髋关节驱动绞盘，所述膝关节驱动电机的输出轴通过第二单向轴承连接所述膝关节驱动绞盘。

由上所述，本实用新型的外骨骼机器人腿部运动系统采用线缠绕驱动系统，其驱动组件可以集中布置于腰部，简化了各个关节处的结构，减轻了外骨骼机器人下肢的重量。其髋关节和膝关节处的离合定位组件采用离合器套、离合器芯、压缩弹簧以及钢珠与梯形花键槽配合，通过离合器芯表面的钢珠活动装置驱动钢珠伸出或回缩，结构简单，锁定和解锁操作方便。小腿绑缚系统采用小腿挡板、挡板连接杆、转接杆、扳动杆和连接座构成的扳动锁定机构，在穿戴之前可以将小腿挡板转动到一侧，避免与穿戴者的小腿产生干涉，解锁时只需轻扳相应的扳动头即可解锁，方便穿戴操作。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型外骨骼机器人腿部运动系统的分解结构示意图。

图2：为本实用新型外骨骼机器人腿部运动系统的整体结构示意图。

图3：为本实用新型中线缠绕驱动系统的分解结构示意图。

图4：为本实用新型中线缠绕驱动系统的主视图。

图5：为图4中A-A截面的剖视图。

图6：为本实用新型中髋关节驱动绞盘的结构示意图。

图7：为图6中B-B截面的剖视图。

图8：为图6中C-C截面的剖视图。

图9：为本实用新型中膝关节驱动绞盘的结构示意图。

图10：为图9中D-D截面的剖视图。

图11：为图9中E-E截面的剖视图。

图12：为本实用新型中髋关节绞盘的结构剖视图。

图13：为本实用新型中髋关节绞盘的分解示意图。

图14：为本实用新型中膝关节绞盘的结构剖视图。

图15：为本实用新型中髋关节的分解结构示意图。

图16：为本实用新型中髋关节的装配结构侧视图。

图17：为图16中A-A截面的剖视图。

图18：为本实用新型中髋关节支撑座和髋关节支撑盖的分解结构示意图。

图19：为本实用新型中大腿支撑座和大腿支撑盖的分解结构示意图(髋关节部分)。

图20：为本实用新型中膝关节的分解结构示意图。

图21：为本实用新型中大腿支撑座和大腿支撑盖的分解结构示意图(膝关节部分)。

图22：为本实用新型中离合定位组件的剖面结构示意图。

图23：为本实用新型中小腿支撑部件的分解结构示意图。

图24：为本实用新型中解锁机构的分解结构示意图。

图25：为本实用新型中解锁机构的主视图。

图26：为本实用新型中解锁机构的侧视图。

图27：为本实用新型中小腿绑缚系统的分解结构示意图。

图28：为本实用新型中小腿绑缚系统在绑缚工作状态的示意图。

图29：为本实用新型中小腿绑缚系统在解除绑缚工作状态的示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种外骨骼机器人腿部运动系统1000，每个外骨骼机器人设有两套该外骨骼机器人腿部运动系统1000，分别安装在人体左右两腿的外侧，每一侧的外骨骼机器人腿部运动系统1000结构相互对称，本实施例中单以一侧的结构进行描述。

所述外骨骼机器人腿部运动系统1000从上至下依次设置有髋关节支撑部件10、大腿支撑部件20、小腿支撑部件30、鞋部件60；大腿支撑部件20上固定有大腿绑缚件50。髋关节支撑部件10为狭长形，从人体的后腰部向髋关节向下倾斜设置；髋关节支撑部件10的中部内侧通过L形连接板(图中未示出)与腰部绑缚系统的腰部固定板相应一侧固定连接。髋关节支撑部件10的下端与大腿支撑部件20的上端通过髋关节连接，大腿支撑部件20的下端和小腿支撑部件30的上端通过膝关节连接。该外骨骼机器人腿部运动系统1000采用线缠绕驱动系统来带动髋关节和膝关节的转动。如图3、图4和图5所示，所述线缠绕驱动系统包括髋关节驱动电机801、膝关节驱动电机802、髋关节驱动绞盘803、膝关节驱动绞盘804、髋关节绞盘805、膝关节绞盘806、髋关节驱动线807和膝关节驱动线808。如图18所示，所述髋关节支撑部件10为盒体结构，包括髋关节支撑座101和髋关节支撑盖102，所述髋关节支撑座101包括座底1011和座体侧壁1012，座底1011位于靠近人体的一侧，所述座体侧壁1012垂直所述座底1011并在底座的一侧围绕在所述座底1011四周，形成一侧敞口的盒体结构；所述髋关节支撑盖102盖在所述座体侧壁1012上，将髋关节支撑座101一侧的敞口遮盖。所述髋关节驱动电机801和所述膝关节驱动电机802固定在所述座底1011上，并垂直于座底1011向人体一侧伸出在髋关节支撑座101外部，所述髋关节驱动电机801的输出轴和所述膝关节驱动电机802的输出轴伸入所述髋关节支撑座101内；所述髋关节驱动绞盘803和所述膝关节驱动绞盘804分别通过第一单向轴承和第二单向轴承连接在所述髋关节驱动电机801的输出轴和所述膝关节驱动电机802的输出轴上。具体连接方式为髋关节驱动电机801的输出轴与第一单向轴承(图中未示出)的内圈固定连接，第一单向轴承的外圈固定连接在髋关节驱动绞盘803的中心孔内，与膝关节驱动绞盘804的连接方式相同。现有技术中有很多单向轴承的具体结构和应用，在此不再对单向轴承过多描述。该线缠绕驱动系统在工作中，髋关节驱动电机801和膝关节驱动电机802朝设定的一个方向转动时，相应的单向轴承闭锁，使髋关节驱动电机801和膝关节驱动电机802分别带动髋关节驱动绞盘803和膝关节驱动绞盘804转动，从而腿部运动系统1000带动穿戴者的腿部同步运动；而当穿戴者的腿部与腿部运动系统1000不同步时，单向轴承的设置可以使髋关节驱动电机801与髋关节驱动绞盘803之间以及膝关节驱动电机802与膝关节驱动绞盘804之间产生相对转动，避免穿戴者的腿部与腿部运动系统1000不同步时对驱动电机产生的干涉。髋关节驱动绞盘和膝关节驱动绞盘也可以分别固定连接在髋关节驱动电机输出轴和膝关节驱动电机输出轴上。所述髋关节驱动绞盘803、所述膝关节驱动绞盘804和所述髋关节绞盘805均位于所述髋关节支撑座101内。所述髋关节绞盘805和所述膝关节绞盘806分别设在髋关节和膝关节处。所述髋关节驱动线807同时缠绕在所述髋关节驱动绞盘803和所述髋关节绞盘805的外部，所述膝关节驱动线808同时缠绕在所述膝关节驱动绞盘804和所述膝关节绞盘806的外部。所述髋关节驱动绞盘803通过所述髋关节驱动线807带动所述髋关节绞盘805进行同步转动；所述膝关节驱动绞盘804通过所述膝关节驱动线808带动所述膝关节绞盘806进行同步转动。本实施例中，髋关节支撑座101和髋关节支撑盖102的上端部设置髋关节驱动电机801、膝关节驱动电机802、髋关节驱动绞盘803和膝关节驱动绞盘804；膝关节驱动电机802及膝关节驱动绞盘804位于髋关节驱动电机801及髋关节驱动绞盘803的正上方。所述座体侧壁1012在所述髋关节支撑座101的下端部断开形成驱动线出口端。所述髋关节绞盘805设在所述驱动线出口端，被夹在髋关节支撑座101和髋关节支撑盖102之间并有一部分圆柱面漏出髋关节支撑部件10；所述膝关节驱动线808从所述驱动线出口端伸出。

进一步，驱动线可以采用封闭的环形柔性线，也可以采用断开的直线型柔性线。其中柔性线的材料可以是非金属丝、线、绳,也可以是金属丝、线、绳。本实施例的髋关节驱动线807及所述膝关节驱动线808均采用直线型钢丝绳，所述髋关节驱动线807的两端分别固定有第一圆柱接头，所述髋关节驱动线807拉直状态时所述第一圆柱接头的轴线与所述髋关节驱动线807垂直，形成丁字形接头。所述膝关节驱动线808的两端分别固定有第二圆柱接头，所述膝关节驱动线808拉直状态时所述第二圆柱接头的轴线与所述膝关节驱动线808垂直，也形成丁字形接头。

进一步，如图6所示，所述髋关节驱动绞盘803由能分离的第一段圆柱体8031与第二段圆柱体8032轴向对接组成，第一段圆柱体8031与第二段圆柱体8032结构对称，对接之后通过螺钉轴向锁紧成一体。所述髋关节驱动绞盘803的圆柱表面设有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽用于所述髋关节驱动线807的缠绕和导向，同时可以提高髋关节驱动线807与髋关节驱动绞盘803之间的摩擦力，提高传动效率。如图7和图8所示，所述第一段圆柱体8031与第二段圆柱体8032的对接端面上均设有第一压紧凹槽80321、第一接头卡槽80322，所述髋关节驱动线807第一端的所述第一圆柱接头嵌入到所述第一段圆柱体8031的所述第一接头卡槽80322内，嵌入时圆柱接头的轴向都是垂直于对接端面的；所述髋关节驱动线807第二端的所述第一圆柱接头嵌入到所述第二段圆柱体8032的所述第一接头卡槽80322内；所述第一压紧凹槽80321一端连接所述第一接头卡槽80322，另一端连接到所述第一螺旋槽，使所述髋关节驱动线807顺着所述第一螺旋槽的旋向伸出到所述髋关节驱动绞盘803的外部。如图9所示，所述膝关节驱动绞盘804由能分离的第三段圆柱体8041与第四段圆柱体8042轴向对接组成；第三段圆柱体8041与第四段圆柱体8042对称，对接之后通过螺钉轴向锁紧成一体。所述膝关节驱动绞盘804的圆柱表面设有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽用于所述膝关节驱动线808的缠绕和导向，同时可以提高膝关节驱动线808与膝关节驱动绞盘804之间的摩擦力，提高传动效率。如图10和图11所示，所述第三段圆柱体8041与第四段圆柱体8042的对接端面上均设有第二压紧凹槽80411、第二接头卡槽80412，所述膝关节驱动线808第一端的所述第二圆柱接头嵌入到所述第三段圆柱体8041的所述第二接头卡槽80412内；所述膝关节驱动线808第二端的所述第二圆柱接头嵌入到所述第四段圆柱体8042的所述第二接头卡槽80412内；所述第二压紧凹槽80411一端连接所述第二接头卡槽80412，另一端连接到所述第二螺旋槽，使所述膝关节驱动线808顺着所述第二螺旋槽的旋向伸出到所述膝关节驱动绞盘804的外部。所述髋关节驱动线807和所述膝关节驱动线808通过端部的圆柱接头卡在相应的接头卡槽内，使驱动线收到较大拉力时也不会产生滑动。

如图12和图13所示，所述髋关节绞盘805为阶梯状圆柱体，所述髋关节绞盘805的中部为大直径段，所述大直径段的圆柱表面设置第三螺旋槽；所述髋关节绞盘805的两端为小直径段，两端的所述小直径段上分别套设有分离定滑轮809，所述分离定滑轮809抵靠在所述大直径段的端面并能相对所述髋关节绞盘805转动，所述膝关节驱动线808分别绕过两端的所述分离定滑轮809，所述分离定滑轮809将所述髋关节绞盘805的转动与所述膝关节驱动线808的运动相互分离，膝关节驱动线808通过分离定滑轮809导向，髋关节绞盘805的转动不会影响膝关节驱动线808的运动。髋关节绞盘805可以采用同一种材料制成整体件，也可以采用不同材料制成组合件，本实施例采用不同材料制成的组合件，内圈的光滑圆柱体采用高硬度金属材料，外圈的阶梯状圆柱体采用低硬度金属材料；内圈圆柱体和外圈圆柱体之间为紧密固定连接，且两端面平齐。分离定滑轮809的外圈采用但不限于低硬度金属材料，内圈采用耐磨的锡青铜或青铜金属材料。为了减小大直径段的端面与分离定滑轮809之间的摩擦力，在所述大直径段的端面与所述分离定滑轮809之间还设有减摩垫片810；减摩垫片810可以采用耐磨的锡青铜或青铜金属材料，也可以采用耐磨的非金属材料。减摩垫片810还可以调整分离定滑轮809的轴向安装尺寸。所述髋关节驱动线807的一部分嵌入第一压紧凹槽80321内并被压紧固定，所述髋关节驱动线807的另一部分缠绕在第一螺旋槽及第三螺旋槽内。如图14所示，所述膝关节绞盘806为圆柱体，所述膝关节绞盘806的圆柱表面设有第四螺旋槽；所述膝关节驱动线808的一部分嵌入所述第二压紧凹槽80411内并被压紧固定，所述膝关节驱动线808的另一部分缠绕在所述第二螺旋槽及所述第四螺旋槽内。同样，膝关节绞盘806可以采用一种材料制成整体件，也可以采用不同材料制成组合件，本实施例中的内圈圆柱体8061采用高硬度金属材料，外圈圆柱体8062采用低硬度金属材料；内圈圆柱体8061与外圈圆柱体8062之间紧密固定连接，并且两端面平齐。所述第一螺旋槽至第四螺旋槽的横截面可以采用圆形截面、三角形截面、矩形截面、梯形截面、椭圆形截面以及异形截面等。本实施例采用圆形截面的螺旋槽。

进一步，所述座体侧壁1012上对应所述髋关节驱动线807的位置设有第一张紧机构811，所述座体侧壁1012上对应所述膝关节驱动线808的位置设有第二张紧机构812。所述第一张紧机构811和所述第二张紧机构812的结构相同，均包括张紧摆动臂、张紧滑轮和张紧力调节杆；所述张紧摆动臂的一端铰接在所述座体侧壁1012上，另一端转动连接所述张紧滑轮形成摆动端；所述座体侧壁1012上设有螺纹孔，所述张紧力调节杆螺纹连接在所述螺纹孔中，所述张紧力调节杆一端位于所述座体侧壁1012外面，另一端抵靠在所述张紧摆动臂上。当旋转张紧力调节杆时，可以使其抵靠在张紧摆动臂的一端向里或向外移动，从而使张紧摆动臂连同张紧滑轮围绕其铰接端摆动进行张紧力的调节。第一张紧机构811安装在下部的座体侧壁1012上，对髋关节驱动线807进行张紧；第二张紧机构812安装在上部的座体侧壁1012上，对膝关节驱动线808进行张紧。

进一步，所述座底1011上通过滑轮支撑轴818设有第一定滑轮813，所述第一定滑轮813用于支撑所述膝关节驱动线808，避免其与髋关节驱动线807干涉。两个所述分离定滑轮809的下方分别设有第二定滑轮814和第三定滑轮815，所述第二定滑轮814和所述第三定滑轮815同轴设置，本实施例中第二定滑轮814和第三定滑轮815设置在大腿支撑部件20上，用于膝关节驱动线808经过分离定滑轮809导向后的定位支承，使膝关节驱动线808的运动不受髋关节绞盘805运动的影响，即当髋关节绞盘805运动驱动大腿运动时，膝关节驱动线808可以独立的运动并传输膝关节驱动绞盘804的转矩。所述膝关节绞盘806上方设有第四定滑轮816和第五定滑轮817，所述第四定滑轮816和所述第五定滑轮817同轴设置，均设置在大腿支撑部件20上，用于改变膝关节驱动线808缠绕在膝关节绞盘806上的缠绕方向。所述膝关节驱动线808从所述膝关节驱动绞盘804伸出后绕过所述分离定滑轮809、所述第二定滑轮814、所述第四定滑轮816、所述膝关节绞盘806、所述第五定滑轮817、所述第三定滑轮815、所述分离定滑轮809、所述第一定滑轮813后回到所述膝关节驱动绞盘804。所述髋关节绞盘805的转动方向与所述髋关节驱动绞盘803的转动方向一致，所述第三螺旋槽的旋向与所述第一螺旋槽的旋向相反；将髋关节驱动电机801输出的转矩转变成髋关节驱动线807的拉力，通过其缠绕在髋关节绞盘805的螺旋槽上，将髋关节驱动线807的拉力又转变成对髋关节绞盘805的转矩，以实现转矩的远距离传输(转矩大小、方向)。所述膝关节绞盘806的转动方向与所述膝关节驱动绞盘804的转动方向相反，所述第四螺旋槽与所述第二螺旋槽的旋向一致；将膝关节驱动电机802输出的转矩转变成膝关节驱动线808的拉力，通过其缠绕在膝关节绞盘806的螺旋槽上，将膝关节驱动线808的拉力又转变成对膝关节绞盘806的转矩，以实现转矩的远距离传输(转矩大小、方向)。

采用该线缠绕驱动系统，其驱动组件可以集中布置于腰部，只在各个关节处设置关节绞盘，通过驱动线缠绕驱动绞盘和关节绞盘，通过驱动组件带动驱动绞盘正向或反向转动，利用驱动线来带动各关节处的关节绞盘同步运动，以实现外骨骼机器人的起坐行走等步态运动。简化了各个关节处的结构，减轻了外骨骼机器人下肢的重量。

进一步，如图15、图16和图17所示，髋关节包括髋关节绞盘805及离合定位组件。所述髋关节支撑座101与所述髋关节支撑盖102通过螺钉等标准紧固件相互扣合固定在一起形成盒体结构的髋关节支撑部件10。如图18所示，该髋关节支撑部件10的下端部镶嵌有花键套镶嵌件1013，即所述髋关节支撑盖102与所述髋关节支撑座101的下端部相对，两者之间间隔一定距离；且所述髋关节支撑盖102与所述髋关节支撑座101的下端部均嵌设有一个花键套镶嵌件1013，两个花键套镶嵌件1013结构相同、相对且同轴设置。每个花键套镶嵌件1013均为圆盘形，其中央设有第一花键孔1014，所述第一花键孔1014的内壁沿圆周方向均匀设有多个沿轴向延伸的梯形花键槽。从而在髋关节支撑部件10的下端形成一个轴向贯通的第一花键孔1014，花键套镶嵌件1013的材料为高硬度金属材料。

如图19所示，大腿支撑座201与大腿支撑盖202通过螺钉等标准紧固件相互扣合固定在一起形成盒体结构的大腿支撑部件20。大腿支撑部件20是一个杆状部件，其作用是用来支撑人的大腿，安装在人体大腿的外侧，其上端与所述髋关节支撑部件10的下端通过该髋关节连接。所述大腿支撑座201与所述大腿支撑盖202的上端相对设置并间隔一定距离，且在所述大腿支撑座201与所述大腿支撑盖202上端对应的位置设有连接通孔203。所述髋关节绞盘805设在所述髋关节支撑盖102与所述髋关节支撑座101之间，能相对髋关节支撑盖102与髋关节支撑座101转动，在髋关节绞盘805的端面与髋关节支撑盖102的内侧面，以及髋关节绞盘805的端面与髋关节支撑座101的内侧面之间可以设置减摩垫片810，以减少滑动摩擦力，提高耐磨性，同时，减摩垫片810也可以起到调整轴向间隙的作用。减摩垫片810的材料可以采用锡青铜或青铜等耐磨的金属材料，也可以采用耐磨的非金属材料，本实施例采用非金属材料。所述大腿支撑盖202位于所述髋关节支撑盖102的外侧，所述大腿支撑座201位于所述髋关节支撑座101的外侧，大腿支撑盖202的内侧面与髋关节支撑盖102的外侧面之间也设有减摩垫片810，大腿支撑座201的内侧面与髋关节支撑座101的外侧面之间设有减摩垫片810，以减少接触面之间的滑动摩擦力，提高耐磨性，同时也可调节髋关节的轴向间隙和尺寸。

如图12所示，所述髋关节绞盘805的中心设有轴向贯通的第二花键孔8051，第二花键孔8051的结构与第一花键孔1014相同，其孔的内壁沿圆周方向均匀设有多个沿轴向延伸的梯形花键槽。所述连接通孔203、所述第一花键孔1014与所述第二花键孔8051同轴设置。所述离合定位组件穿设在所述连接通孔203、所述第一花键孔1014与所述第二花键孔8051中，所述离合定位组件的两端分别与所述大腿支撑座201、所述大腿支撑盖202固定连接，且所述离合定位组件能与所述第一花键孔1014或所述第二花键孔8051锁定及解锁。髋关节支撑部件10下端的花键套镶嵌件1013通过离合定位组件与大腿支撑部件20的上端连接形成该髋关节，所述大腿支撑部件20通过所述离合定位组件与所述第二花键孔8051锁定时，其与髋关节支撑部件10的第一花键孔1014之间是解锁状态，即大腿支撑部件20与髋关节绞盘805锁定而与髋关节支撑部件10之间解锁，髋关节绞盘805的转动能带动大腿支撑部件20一起摆动。所述大腿支撑部件20通过所述离合定位组件与所述第一花键孔1014锁定时，其与髋关节绞盘805的第二花键孔8051之间处于解锁状态，即大腿支撑部件20与髋关节支撑部件10之间锁定而与髋关节绞盘805之间解锁，髋关节绞盘805的转动不会带动大腿支撑部件20一起摆动。由于髋关节支撑部件10的位置是固定的，因此大腿支撑部件20此时处于停止运动的锁定状态。

进一步，如图15、图17和图22所示，所述离合定位组件包括离合器套301、离合器芯302、离合器盖板303、压缩弹簧304和钢珠。所述离合器套301包括一个圆柱套筒，其材料为高硬度金属材料。所述圆柱套筒具有开口端和闭口端，其内部为圆柱形空腔，所述开口端的圆周边缘设有向外突出的法兰盘，法兰盘上均匀设有螺栓连接孔。所述圆柱套筒的圆柱形筒壁上沿其轴向依次设有三圈钢珠导向孔305，每一圈钢珠导向孔305沿圆周方向均匀分布；即第一圈钢珠导向孔305靠近开口端，第三圈钢珠导向孔305靠近闭口端，第二圈钢珠导向孔305位于中间，每一圈的钢珠导向孔305均设有多个，沿着圆柱形筒壁的圆周方向均匀分布。其中，第一圈钢珠导向孔305的位置与所述髋关节支撑座101上的第一花键孔1014对应，第二圈钢珠导向孔305的位置与所述髋关节绞盘805的第二花键孔8051对应，第三圈钢珠导向孔305的位置与所述髋关节支撑盖102上的第一花键孔1014对应。在每一个钢珠导向孔305内设置有钢珠，钢珠的直径稍微大于钢珠导向孔305的内径，从而钢珠只有一部分体积能伸出到钢珠导向孔305的外部，而不会整体穿过钢珠导向孔305。所述圆柱套筒同轴穿设在所述连接通孔203、所述第一花键孔1014与所述第二花键孔8051中，开口端的法兰盘紧贴在大腿支撑座201的外侧，并通过连接螺栓与所述大腿支撑座201固定连接。大腿支撑座201的外侧可以设置凹面使法兰盘嵌入其中。所述闭口端延伸到所述大腿支撑盖202的外侧并通过离合器盖板303与所述大腿支撑盖202固定连接。即所述离合器盖板303上设有螺栓连接孔，通过连接螺栓与大腿支撑盖202的外侧连接，同时所述闭口端也通过连接螺栓与离合器盖板303连接。大腿支撑盖202的外侧可以设置凹面使离合器盖板303嵌入其中。

所述圆柱套筒内的圆柱形空腔中同轴套设有离合器芯302。离合器芯302也为一个圆柱形套筒件，离合器芯302的一端开口，另一端封闭。在离合器芯302封闭一端的外侧还设有一段沿轴向向外凸伸的小直径圆柱段。所述钢珠支撑在所述离合器芯302的外壁上。所述离合器芯302能在所述圆柱套筒内轴向往复滑动，所述离合器芯302的外壁上设有钢珠活动装置，离合器芯302往复滑动时，钢珠活动装置能推动所述钢珠沿所述钢珠导向孔305伸出或使钢珠缩回到钢珠导向孔305内。将第一圈钢珠导向孔305和第三圈钢珠导向孔305内的钢珠定义为大腿定位钢珠306，将第二圈钢珠导向孔305内的钢珠定义为大腿驱动钢珠307。大腿定位钢珠306伸出后能与所述第一花键孔1014内的梯形花键槽配合形成锁定，缩回后形成解锁；从而使大腿支撑部件20与髋关节支撑部件10锁定或解锁。大腿驱动钢珠307伸出后能与所述第二花键孔8051内的梯形花键槽配合形成锁定，缩回后形成解锁；从而使大腿支撑部件20与髋关节绞盘805锁定或解锁。所述离合器芯302以及对应的钢珠形成了所述离合器套301上的锁止装置。

进一步，所述钢珠活动装置可以采用在离合器芯302的外壁上设置各种凸出及凹陷的花纹来实现，本实施例中，钢珠活动装置包括沿其轴向间隔设置的凸圆柱面3021和凹圆柱面3022，每一段凸圆柱面3021和相邻的凹圆柱面3022之间为平滑过渡的圆锥面。所述凸圆柱面3021和凹圆柱面3022的设置顺序和位置是，在离合器芯302的外壁上从圆柱套筒开口端到圆柱套筒闭口端的方向依次设有凹圆柱面3022、凸圆柱面3021、凹圆柱面3022及凸圆柱面3021。所述离合器套301的开口端设有弹簧止挡件308，压缩弹簧304设置在弹簧止挡件308与离合器芯302之间，压缩弹簧304的一端抵靠在弹簧止挡件308上，另一端抵靠在离合器芯302上。离合器芯302的中部具有空腔，压缩弹簧304伸入到离合器芯302中部的空腔内，对离合器芯302施加一个向圆柱套筒的闭口端压紧的力。离合器芯302紧贴在闭口端的内侧，其端部的小直径圆柱段形成一个按压块309，小直径圆柱段穿过圆柱套筒的闭口端及离合器盖板303伸出在离合器盖板303的外部，可以通过手指的按压或解锁机构70的推杆推动，使离合器芯302克服压缩弹簧304的弹力向图17的左侧回缩。所述离合器芯302在按压块309上的外力及压缩弹簧304的回复力作用下左右往复滑动，从而使大腿定位钢珠306和大腿驱动钢珠307在凸圆柱面3021和凹圆柱面3022的作用下沿钢珠导向孔305伸出或缩回。

本实施例中，离合定位组件具有第一状态和第二状态。在第一状态下，所述离合器芯302紧靠圆柱套筒的闭口端，此时第二圈钢珠导向孔305内的大腿驱动钢珠307支撑在对应的凸圆柱面3021上，大腿驱动钢珠307大约有一半体积伸出到钢珠导向孔305外进入到第二花键孔8051的梯形花键槽内，另一半体积留在离合器套301的钢珠导向孔305中，使离合器套301与髋关节绞盘805形成锁定。而第一圈钢珠导向孔305和第三圈钢珠导向孔305内的大腿定位钢珠306支撑在对应的凹圆柱面3022上，大腿定位钢珠306缩回在钢珠导向孔305内，离合器套301与髋关节支撑部件10之间解锁；髋关节绞盘805的转动可以带动大腿支撑部件20摆动。第二状态下，所述离合器芯302在作用在按压块309上的外力下回缩(向离合器套301的开口端滑动)，回缩到位后，第二圈钢珠导向孔305内的大腿驱动钢珠307支撑在对应的凹圆柱面3022上，大腿驱动钢珠307缩回在钢珠导向孔305内，离合器套301与髋关节绞盘805之间解锁。而第一圈钢珠导向孔305和第三圈钢珠导向孔305内的大腿定位钢珠306支撑在对应的凸圆柱面3021上，大腿定位钢珠306大约有一半体积伸出到钢珠导向孔305外进入到第一花键孔1014的梯形花键槽内，另一半体积留在离合器套301的钢珠导向孔305中，使离合器套301与髋关节支撑部件10形成锁定，即离合器套301分别与所述髋关节支撑盖102和髋关节支撑座101上的第一花键孔1014的梯形花键槽形成锁定。髋关节绞盘805的转动不能带动大腿支撑部件20摆动，大腿支撑部件20与髋关节支撑部件10之间相对固定。

进一步，如图18所示，为了限制髋关节支撑部件10和大腿支撑部件20之间的相对摆动角度，所述髋关节支撑盖102的外侧及所述髋关节支撑座101的外侧均设有一段圆弧限位槽1015，所述圆弧限位槽1015与所述第一花键孔1014为同心设置。如图19所示，所述大腿支撑盖202的内侧及所述大腿支撑座201的内侧均固定有一限位销204，所述限位销204嵌入到对应的所述圆弧限位槽1015中。当大腿支撑部件20相对髋关节支撑部件10摆动时，限位销204在圆弧限位槽1015内滑动，限位销204滑动到圆弧限位槽1015的端部后被圆弧限位槽1015止挡，从而限制大腿支撑部件20相对髋关节支撑部件10继续摆动。可以根据需要限制的摆动角度来设置圆弧限位槽1015的长度和位置。

驱动髋关节驱动线807的电机等驱动装置设置在穿戴者的腰部，不需要在髋关节整合电机等驱动装置，减轻了外骨骼机器人下肢的重量。其离合定位组件采用离合器套301、离合器芯302、压缩弹簧304以及钢珠与髋关节支撑座101、髋关节支撑盖102、髋关节绞盘805上的梯形花键槽配合，通过离合器芯302表面的钢珠活动装置驱动钢珠伸出或回缩，结构简单，锁定和解锁操作方便。

进一步，如图20所示，膝关节包括膝关节绞盘806及离合定位组件，其离合定位组件的结构与髋关节处的离合定位组件结构相同。大腿支撑部件20的下端镶嵌有花键套镶嵌件2013，即所述大腿支撑盖202与所述大腿支撑座201的下端相对，两者之间间隔一定距离；且所述大腿支撑盖202与所述大腿支撑座201的下端均嵌设有一个花键套镶嵌件2013，两个花键套镶嵌件2013结构相同、相对且同轴设置。每个花键套镶嵌件2013均为圆盘形，其中央设有第三花键孔2011，所述第三花键孔2011的内壁沿圆周方向均匀设有多个沿轴向延伸的梯形花键槽，从而在大腿支撑部件20的下端形成一个轴向贯通的第三花键孔2011，花键套镶嵌件2013的材料为高硬度金属材料。

所述膝关节绞盘806设在所述大腿支撑盖202与所述大腿支撑座201之间，能相对大腿支撑盖202与大腿支撑座201转动，在膝关节绞盘806的端面与大腿支撑盖202的内侧面，以及膝关节绞盘806的端面与大腿支撑座201的内侧面之间可以设置减摩垫片(图中未示出)，以减少滑动摩擦力，提高耐磨性，同时，减摩垫片也可以起到调整轴向间隙的作用。减摩垫片的材料可以采用锡青铜或青铜等耐磨的金属材料，也可以采用耐磨的非金属材料，本实施例采用非金属材料。如图23所示，所述小腿支撑部件30包括杆状的小腿顶块31、内侧顶板32和外侧顶板33。小腿支撑部件30用来支撑人的小腿，安装时设置在人体小腿的外侧。小腿顶块31的上端两侧分别固定连接内侧顶板32和外侧顶板33，内侧顶板32和外侧顶板33相对设置且之间有一定距离，所述内侧顶板32和所述外侧顶板33上各设有一个连接通孔321，两个连接通孔321同轴。所述大腿支撑座201及所述大腿支撑盖202(即大腿支撑部件20的下端)设在所述内侧顶板32和所述外侧顶板33之间，能相对内侧顶板32和外侧顶板33转动。小腿顶块31的顶部端面设有弧形槽311，位于大腿支撑座201及大腿支撑盖202之间的膝关节绞盘806的一部分嵌入到所述弧形槽311内。大腿支撑座201与内侧顶板32之间、大腿支撑盖202与外侧顶板33之间还可以设有减摩垫片，以减少接触面之间的滑动摩擦力，提高耐磨性，同时也可调节膝关节的轴向间隙和尺寸。

所述膝关节绞盘806的中心设有轴向贯通的第四花键孔8063，第四花键孔8063的结构与第三花键孔2011相同，其孔的内壁沿圆周方向均匀设有多个沿轴向延伸的梯形花键槽。所述连接通孔321、所述第三花键孔2011与所述第四花键孔8063同轴设置。所述离合定位组件横向穿设在所述连接通孔321、所述第三花键孔2011与所述第四花键孔8063中，所述离合定位组件的两端分别与所述内侧顶板32、所述外侧顶板33固定连接，且所述离合定位组件能与所述第三花键孔2011或所述第四花键孔8063锁定及解锁。大腿支撑部件20下端的花键套镶嵌件2013通过所述离合定位组件与小腿支撑部件30的上端连接形成本实用新型的膝关节。所述小腿支撑部件30通过所述离合定位组件与膝关节绞盘806的第四花键孔8063锁定时，其与大腿支撑部件20的第三花键孔2011之间是解锁状态，即小腿支撑部件30与膝关节绞盘806锁定而与大腿支撑部件20之间解锁，膝关节绞盘806的转动能带动小腿支撑部件30一起摆动。所述小腿支撑部件30通过所述离合定位组件与大腿支撑部件20的第三花键孔2011锁定时，其与膝关节绞盘806的第四花键孔8063之间处于解锁状态，即小腿支撑部件30与大腿支撑部件20之间锁定而与膝关节绞盘806之间解锁，膝关节绞盘806的转动不会带动小腿支撑部件30一起摆动，此时大腿支撑部件20与小腿支撑部件30处于停止相对运动的锁定状态，适用于站立不动的情形。

进一步，如图20和图22所示，所述离合定位组件包括离合器套301、离合器芯302、离合器盖板303、压缩弹簧304和钢珠。所述离合器套301包括一个圆柱套筒，其材料为高硬度金属材料。所述圆柱套筒具有开口端和闭口端，其内部为圆柱形空腔，所述开口端的圆周边缘设有向外突出的法兰盘，法兰盘上均匀设有螺栓连接孔。所述圆柱套筒的圆柱形筒壁上沿其轴向依次设有三圈钢珠导向孔305，每一圈钢珠导向孔305沿圆周方向均匀分布；即第一圈钢珠导向孔305靠近开口端，第三圈钢珠导向孔305靠近闭口端，第二圈钢珠导向孔305位于中间，每一圈的钢珠导向孔305均设有多个，沿着圆柱形筒壁的圆周方向均匀分布。其中，第一圈钢珠导向孔305的位置与所述大腿支撑座201上的第三花键孔2011对应，第二圈钢珠导向孔305的位置与所述膝关节绞盘806的第四花键孔8063对应，第三圈钢珠导向孔305的位置与所述大腿支撑盖202上的第三花键孔2011对应。在每一个钢珠导向孔305内设置有钢珠，钢珠的直径稍微大于钢珠导向孔305的内径，从而钢珠只有一部分体积能伸出到钢珠导向孔305的外部，而不会整体穿过钢珠导向孔305。所述圆柱套筒同轴穿设在所述连接通孔321、所述第三花键孔2011与所述第四花键孔8063中，开口端的法兰盘紧贴在内侧顶板32的外侧，并通过连接螺栓与所述内侧顶板32固定连接。内侧顶板32的外侧可以设置凹面使法兰盘嵌入其中。所述闭口端延伸到所述外侧顶板33的外侧并通过离合器盖板303与所述外侧顶板33固定连接。即所述离合器盖板303上设有螺栓连接孔，通过连接螺栓与外侧顶板33的外侧连接，同时所述闭口端也通过连接螺栓与离合器盖板303连接；外侧顶板33的外侧可以设置凹面使离合器盖板303嵌入其中。

所述圆柱套筒内的圆柱形空腔中同轴套设有离合器芯302。离合器芯302也为一个圆柱形套筒件，离合器芯302的一端开口，另一端封闭。在离合器芯302封闭一端的外侧还设有一段沿轴向向外凸伸的小直径圆柱段。所述钢珠支撑在所述离合器芯302的外壁上。所述离合器芯302能在所述圆柱套筒内轴向往复滑动，所述离合器芯302的外壁上设有钢珠活动装置，离合器芯302往复滑动时，钢珠活动装置能推动所述钢珠沿所述钢珠导向孔305伸出或使钢珠缩回到钢珠导向孔305内。将第一圈钢珠导向孔305和第三圈钢珠导向孔305内的钢珠定义为小腿定位钢珠406，将第二圈钢珠导向孔305内的钢珠定义为小腿驱动钢珠407。小腿定位钢珠406伸出后能与所述第三花键孔2011内的梯形花键槽配合形成锁定，缩回后形成解锁；从而使小腿支撑部件30与大腿支撑部件20锁定或解锁。小腿驱动钢珠407伸出后能与所述第四花键孔8063内的梯形花键槽配合形成锁定，缩回后形成解锁；从而使小腿支撑部件30与膝关节绞盘806锁定或解锁。所述离合器芯302以及对应的钢珠形成了所述离合器套301上的锁止装置。

进一步，如图22所示，所述钢珠活动装置可以采用在离合器芯302的外壁上设置各种凸出及凹陷的花纹来实现，本实施例中，钢珠活动装置包括沿其轴向间隔设置的凸圆柱面3021和凹圆柱面3022，每一段凸圆柱面3021和相邻的凹圆柱面3022之间为平滑过渡的圆锥面。所述凸圆柱面3021和凹圆柱面3022的设置顺序和位置是，在离合器芯302的外壁上从圆柱套筒开口端到圆柱套筒闭口端的方向依次设有凹圆柱面3022、凸圆柱面3021、凹圆柱面3022及凸圆柱面3021。所述离合器套301的开口端设有弹簧止挡件308，压缩弹簧304设置在弹簧止挡件308与离合器芯302之间，压缩弹簧304的一端抵靠在弹簧止挡件308上，另一端抵靠在离合器芯302上。离合器芯302的中部具有空腔，压缩弹簧304伸入到离合器芯302中部的空腔内，对离合器芯302施加一个向圆柱套筒的闭口端压紧的力。离合器芯302紧贴在闭口端的内侧，其端部的小直径圆柱段形成一个按压块309，小直径圆柱段穿过圆柱套筒的闭口端及离合器盖板303伸出在离合器盖板303的外部，可以通过手指的按压或解锁机构70的推杆推动，使离合器芯302克服压缩弹簧304的弹力向图22的左侧回缩。所述离合器芯302在按压块309上的外力及压缩弹簧304的回复力作用下左右往复滑动，从而使小腿定位钢珠406和小腿驱动钢珠407在凸圆柱面3021和凹圆柱面3022的作用下沿钢珠导向孔305伸出或缩回。

本实施例中，离合定位组件具有第一状态和第二状态。在第一状态下，所述离合器芯302紧靠圆柱套筒的闭口端，此时第二圈钢珠导向孔305内的小腿驱动钢珠407支撑在对应的凸圆柱面3021上，小腿驱动钢珠407大约有一半体积伸出到钢珠导向孔305外进入到第四花键孔8063的梯形花键槽内，另一半体积留在离合器套301的钢珠导向孔305中，使离合器套301与膝关节绞盘806形成锁定。而第一圈钢珠导向孔305和第三圈钢珠导向孔305内的小腿定位钢珠406支撑在对应的凹圆柱面3022上，小腿定位钢珠406缩回在钢珠导向孔305内，离合器套301与大腿支撑部件20之间解锁；膝关节绞盘806的转动可以带动小腿支撑部件30摆动。第二状态下，所述离合器芯302在作用在按压块309上的外力下回缩(向离合器套301的开口端滑动)，回缩到位后，第二圈钢珠导向孔305内的小腿驱动钢珠407支撑在对应的凹圆柱面3022上，小腿驱动钢珠407缩回在钢珠导向孔305内，离合器套301与膝关节绞盘806之间解锁。而第一圈钢珠导向孔305和第三圈钢珠导向孔305内的小腿定位钢珠406支撑在对应的凸圆柱面3021上，小腿定位钢珠406大约有一半体积伸出到钢珠导向孔305外进入到第三花键孔2011的梯形花键槽内，另一半体积留在离合器套301的钢珠导向孔305中，使离合器套301与大腿支撑部件20形成锁定，即离合器套301分别与所述大腿支撑盖202和大腿支撑座201上的第三花键孔2011的梯形花键槽形成锁定。膝关节绞盘806的转动不能带动小腿支撑部件30摆动，大腿支撑部件20与小腿支撑部件30之间相对固定。

进一步，如图21所示，为了限制小腿支撑部件30和大腿支撑部件20之间的相对摆动角度，所述大腿支撑盖202的外侧及所述大腿支撑座201的外侧均设有一段圆弧限位槽2015，所述圆弧限位槽2015与所述第三花键孔2011为同心设置。所述外侧顶板33上与大腿支撑盖202相对的一侧及所述内侧顶板32上与大腿支撑座201相对的一侧均固定有一限位销408，所述限位销408嵌入到对应的所述圆弧限位槽2015中。当小腿支撑部件30相对大腿支撑部件20摆动时，限位销408在圆弧限位槽2015内滑动，限位销408滑动到圆弧限位槽2015的端部后被圆弧限位槽2015止挡，从而限制小腿支撑部件30相对大腿支撑部件20继续摆动。可以根据需要限制的摆动角度来设置圆弧限位槽2015的长度和位置。

该膝关节的驱动电机等驱动装置可以设置在穿戴者的腰部，不需要在膝关节整合电机等驱动装置，减轻了外骨骼机器人下肢的重量。其离合定位组件采用离合器套301、离合器芯302、压缩弹簧304以及钢珠与大腿支撑座201、大腿支撑盖202、膝关节绞盘806上的梯形花键槽配合，通过离合器芯302表面的钢珠活动装置驱动钢珠伸出或回缩，结构简单，锁定和解锁操作方便。

进一步，为了方便对离合器芯302上的按压块309施加推动力，在大腿支撑部件20的外侧还设置有解锁机构70。如图24、图25和图26所示，所述解锁机构70包括转动杆701、连接杆、竖直导杆、导杆座和推动杆。所述转动杆701铰接在所述大腿支撑部件20的外侧，其摆动端能围绕水平轴线在竖直平面内摆动，所述转动杆701的摆动端与第一连接杆的一端铰接，第一连接杆的另一端与所述竖直导杆的第一端铰接。所述导杆座固定在所述大腿支撑部件20的外侧并设有竖直导向孔，所述竖直导杆滑动穿过所述竖直导向孔。所述推动杆的一端铰接在所述导杆座上，推动杆能相对导杆座在竖直平面内摆动，所述推动杆的另一端与所述按压块309的位置对应，所述推动杆与第二连接杆的一端铰接，推动杆与第二连接杆的铰接点位于推动杆与导杆座的铰接点和推动杆的另一端之间；第二连接杆的另一端与所述竖直导杆的第二端铰接。转动杆701、第一连接杆、竖直导杆、第二连接杆和推动杆形成一条传递链，通过转动杆701的摆动使得推动杆在竖直平面内也发生摆动，推动杆的另一端能向与其对应的按压块309施加推力，推动按压块309动作，使离合定位组件处于第一状态或第二状态。

在本实施例中，解锁机构70分别对应髋关节和膝关节设置。解锁机构70设置有一个可以用手操作的转动盘702，转动盘702的一侧固定设置有水平转轴703，通过水平转轴703与大腿支撑部件20转动连接，转动盘702位于大腿支撑部件20的外侧，转动杆701的长度方向的中点固定在转动盘702的水平转轴703上，由转动盘702带动围绕所述水平转轴703摆动，转动杆701的两端分别形成上、下摆动端。在转动杆701的上方和下方分别对称设置两套由连接杆、竖直导杆和推动杆形成的传递链，上下两个导杆座都固定在大腿支撑部件20的外侧。转动杆701的上摆动端与其上方的第一连接杆704铰接，第一连接杆704与上竖直导杆705的下端铰接，上竖直导杆705沿着大腿支撑部件20的外侧竖直向上延伸，上竖直导杆705穿过上导杆座706的竖直导向孔后与第二连接杆707铰接，第二连接杆707与上推动杆708中部铰接，上推动杆708的一端与上导杆座706铰接，上推动杆708的另一端与髋关节的按压块309对应。转动杆701的下摆动端与其下方的第三连接杆709铰接，第三连接杆709与下竖直导杆710的上端铰接，下竖直导杆710沿着大腿支撑部件20的外侧竖直向下延伸，下竖直导杆710穿过下导杆座711的竖直导向孔后与第四连接杆712铰接，第四连接杆712与下推动杆713中部铰接，下推动杆713的一端与下导杆座711铰接，下推动杆713的另一端与膝关节的按压块309对应。当用手旋转转动盘702后，带动转动杆701上下两端摆动，通过上方和下方的传递链分别使得上下推动杆的另一端能向与其对应的髋关节和膝关节的按压块309施加推力，推动按压块309动作，使髋关节和膝关节的离合定位组件处于第一状态或第二状态。

进一步，如图27、图28和图29所示，小腿支撑部件30上还设有小腿绑缚系统40，小腿绑缚系统40采用现有技术中常用的绑缚带601，可以与人的小腿绑在一起，其改进之处在于所述小腿绑缚系统40还设有小腿挡板602、挡板连接杆603、转接杆604、扳动杆605和连接座606。小腿挡板602的两侧设有连接长孔6021，绑缚带601分别连接在对应的连接长孔6021内。所述连接座606固定在所述小腿支撑部件30上；所述连接座606的第一端通过销钉607与所述挡板连接杆603的第一端铰接，所述挡板连接杆603的第二端与所述小腿挡板602固定连接；小腿挡板602的外面固定连接有一个拱形的连接片608，挡板连接杆603的第二端设有螺纹孔，连接螺栓609穿过连接片608的拱形部分并螺纹连接在挡板连接杆603第二端的螺纹孔内，将挡板连接杆603的第二端与小腿挡板602固定连接。所述转接杆604的第一端通过销钉607与所述挡板连接杆603的第一端铰接，所述挡板连接杆603与所述转接杆604的铰接点位于所述挡板连接杆603与所述连接座606铰接点的外侧。所述扳动杆605的第一端通过销钉610与所述转接杆604的第二端铰接，所述扳动杆605的第二端为扳动头611，所述扳动杆605的中部通过销钉612与所述连接座606的第二端铰接，所述扳动杆605与所述连接座606的铰接点位于所述扳动杆605的第一端和第二端之间。其中，每个铰接点的转动轴线均为竖直，即铰接处的销钉均竖直穿设。

进一步，连接座606上位于连接座606与扳动杆605铰接点的旁边还设有一竖直方向的安装通孔，该竖直安装通孔从连接座606的顶面贯通到与扳动杆605相对的表面。安装通孔内设有顶丝613、压缩弹簧614和顶尖615；安装通孔的上部设有内螺纹，顶丝613螺纹连接在安装通孔上部，压缩弹簧614上端抵靠在顶丝613上，下端抵靠在顶尖615上，将顶尖615向下推出。安装通孔的下端端口处内径小于顶尖615的外径，使顶尖615一部分伸出到安装通孔外部而不会脱离安装通孔。扳动杆605的顶面上设有与顶尖615配合的凹坑，该凹坑的位置满足，当扳动杆605与连接座606的铰接点、扳动杆605与转接杆604的铰接点以及转接杆604与挡板连接杆603的铰接点三者在同一直线上时，顶尖615卡设在该凹坑中形成锁定。当需要将小腿挡板602和挡板连接杆603转动时，用手轻扳扳动杆605的扳动头611即可进行解锁。

穿戴者在穿戴小腿绑缚系统40之前，小腿挡板602处于解锁状态，如图29所示，即小腿挡板602可以绕着挡板连接杆603与连接座606的铰接点转动到小腿支撑部件30的一侧，使小腿挡板602不会挡在穿戴者腿部前面，以避开穿戴者腿部与小腿挡板602之间的干涉。当穿戴者的小腿进入穿戴到穿戴位置后，推动小腿挡板602绕着挡板连接杆603与连接座606的铰接点转动到小腿支撑部件30的前侧，如图28所示，即将小腿挡板602合拢到穿戴者小腿前侧并紧贴穿戴者小腿腓骨。此时，扳动杆605与连接座606的铰接点、扳动杆605与转接杆604的铰接点以及转接杆604与挡板连接杆603的铰接点三者在同一直线上，顶尖615卡设在凹坑中形成锁定。然后通过绑缚带601将小腿挡板602绑缚在穿戴者小腿完成穿戴。当脱下小腿挡板602绑缚部件，只需将扳动杆605的扳动头611向一侧轻轻扳下，即可解锁并转动小腿挡板602。

由上所述，本实用新型的外骨骼机器人腿部运动系统1000采用线缠绕驱动系统，其驱动组件可以集中布置于腰部，简化了各个关节处的结构，减轻了外骨骼机器人下肢的重量。其髋关节和膝关节处的离合定位组件采用离合器套301、离合器芯302、压缩弹簧614以及钢珠与梯形花键槽配合，通过离合器芯302表面的钢珠活动装置驱动钢珠伸出或回缩，结构简单，锁定和解锁操作方便。小腿绑缚系统40采用小腿挡板602、挡板连接杆603、转接杆604、扳动杆605和连接座606构成的扳动锁定机构，在穿戴之前可以将小腿挡板602转动到一侧，避免与穿戴者的小腿产生干涉，解锁时只需轻扳相应的扳动头611即可解锁，方便穿戴操作。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。