一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架的制作方法

本发明涉及一种行走辅助支架，特别涉及一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架。

背景技术：

1、下肢运动功能障碍患者穿戴下肢外骨骼进行康复训练时，不能以自身肢体或康复下肢外骨骼来保持身体平衡，需要通过其他人员扶持或固定装置辅助，以确保患者进行康复训练时不会摔倒，造成二次损伤。

2、现有市场上的外骨骼辅助支架或行走安全支架等设备的支撑装置大多为刚性机构，此类支架会限制外骨骼行走时在竖直方向的运动。而少部分采用柔性支撑方式的外骨骼支架中柔性机构多为简单的线性弹簧，其支撑力会随外骨骼背部的竖直位移增大而衰减，不能给外骨骼提供恒定的柔性支撑力，进而导致外骨骼腿部的支撑力在行走过程中变化较大，不利于外骨骼稳定行走，并且支架中衰减的支撑力会导致外骨骼腿部关节的扭矩增大，进而增加其行走能耗。

3、如中国发明专利公布的cn202310101403.4 号介绍了一种用于下肢多关节康复训练的可移动医疗机器人，其中给外骨骼提供支撑力的装置为刚性机构，其外立柱的高度被调节到固定位置后就不能再变动，因而限制了外骨骼的背部只能在高度固定的水平面内运动；

4、还有如中国发明专利公布的201911409204 .x号介绍了一种行走安全支架，其升降机构中的支撑力来源于助力弹簧，而该助力弹簧为线性弹簧，在行走过程中助力弹簧的支撑力会随外骨骼背部的竖直位移增大而衰减，不利于外骨骼稳定行走并且外骨骼关节的扭矩和能耗大。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有外骨骼支架中缺乏柔性机构或柔性机构的支撑力变化大的问题，而提出的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，包括底盘组件、柔性支撑组件，外骨骼机器人连接在柔性支撑组件的末端，柔性支撑组件与底盘组件连接，柔性支撑组件还包括主弹簧、辅弹簧、负载杆、底座、弹簧压板，其中主弹簧一端连接负载杆另一端连接弹簧压板，辅弹簧一端连接负载杆，另一端连接底座。

4、优选地，所述柔性支撑组件还包括滑轨，所述滑轨通过滑轨固定件固定在底盘组件上，滑轨穿过负载杆、底座与弹簧压板，滑轨上还穿有主弹簧，负载杆与滑轨之间设置有长滑动轴承，底座和弹簧压板与滑轨之间设置有短滑动轴承。

5、优选地，所述滑轨上端连接有顶板，顶板上设置有电动推杆，所述电动推杆一端与顶板铰接，另一端与底座铰接。

6、优选地，所述底座上设置有微型电机与丝杆，微型电机固定连接在底座上，丝杆的一端通过微型轴承连接在底座上，所述丝杆穿过弹簧压板并与弹簧压板螺纹连接，丝杆和微型电机的末端都分别连接有同步带轮，同步带轮上设置有同步带。

7、优选地，所述弹簧压板上固定连接有丝杆滑块，丝杆滑块上设置有螺纹孔，丝杆穿过丝杆滑块并螺纹连接。

8、优选地，所述辅弹簧成对设置，并且每对辅弹簧相对负载杆的中心线对称。

9、优选地，所述负载杆的上固定连接有两根悬臂，悬臂的末端与外骨骼机器人的腰部或背部固定连接。

10、优选地，所述底盘组件还包括框架，扶手组件，万向轮，其中框架与柔性支撑组件连接，扶手组件设置在框架的两侧，框架底部设置有4个的万向轮。

11、本发明对比现有技术，其优点在于：

12、通过在外骨骼支架中设计支撑力恒定且可调的柔性机构来提高了外骨骼的行走稳定性且最大限度的减小外骨骼的行走能耗。

技术特征：

1.一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，包括底盘组件（200）、柔性支撑组件（300），外骨骼机器人（100）连接在柔性支撑组件（300）的末端，柔性支撑组件与底盘组件（200）连接，柔性支撑组件（300）还包括主弹簧（306）、辅弹簧（311）、负载杆（304）、底座（310）、弹簧压板（308），其中主弹簧（306）一端连接负载杆（304），另一端连接弹簧压板（308），辅弹簧（311）一端连接负载杆（304），另一端连接底座（310）。

2.根据权利要求1所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述柔性支撑组件（300）还包括滑轨（301），所述滑轨（301）通过滑轨固定件（302）固定在底盘组件（200）上，滑轨（301）穿过负载杆（304）、底座（310）与弹簧压板（308），滑轨（301）上还穿有主弹簧（306），负载杆（304）与滑轨（301）之间设置有长滑动轴承（317），所述底座（310）与滑轨（301）之间设置有短滑动轴承（313），所述弹簧压板（308）与滑轨（301）之间也设置有短滑动轴承（313）。

3.根据权利要求2所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述滑轨（301）上端连接有顶板（318），顶板（318）上设置有电动推杆（303），所述电动推杆（303）一端与顶板（318）铰接，另一端与底座（310）铰接。

4.根据权利要求1所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述底座（310）上设置有微型电机（312）与丝杆（307），微型电机（312）固定连接在底座（310）上，丝杆（307）的一端通过微型轴承（316）连接在底座（310）上，所述丝杆（307）穿过弹簧压板（308）并与弹簧压板（308）螺纹连接，丝杆（307）和微型电机（312）的末端都分别连接有同步带轮（314），同步带轮（314）上设置有同步带（315）。

5.根据权利要求4所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述弹簧压板（308）上固定连接有丝杆滑块（309），丝杆滑块（309）上设置有螺纹孔，丝杆（307）穿过丝杆滑块（309）并与丝杆滑块（309）螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述辅弹簧（311）成对设置，并且每对辅弹簧（311）相对负载杆（304）的中心线对称。

7.根据权利要求1所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述负载杆（304）的上固定连接有两根悬臂（305），悬臂（305）的末端与外骨骼机器人（100）的腰部或背部固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，所述底盘组件（200）还包括框架（201），扶手组件（202），万向轮（203），其中框架（201）与柔性支撑组件（300）连接，扶手组件（202）设置在框架（201）的两侧，框架（201）底部设置有4个的万向轮（203）。

技术总结本发明公开了一种可调节恒定支撑力的外骨骼辅助支架，其特征在于，包括底盘组件、柔性支撑组件，外骨骼机器人连接在柔性支撑组件的末端，柔性支撑组件与底盘组件连接，柔性支撑组件还包括主弹簧、辅弹簧、负载杆、底座、弹簧压板，其中主弹簧一端连接负载杆另一端连接弹簧压板，辅弹簧一端连接负载杆，另一端连接底座。通过在外骨骼支架中设计支撑力恒定且可调的柔性机构来提高了外骨骼的行走稳定性且最大限度的减小外骨骼的行走能耗。技术研发人员：程洪,张龙,殷紫光受保护的技术使用者：布法罗机器人科技（成都）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13