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申请/专利权人：河北工业大学

摘要：本发明为一种刚柔耦合可辅助支撑负重的髋关节助力外骨骼，包括电控箱机构；背板支架；腰部机构；鲍登线；髋关节机构；大腿杆机构；小腿杆；踝关节机构；所述电控箱机构通过背板支架固定安装在腰部机构的中心上，外骨骼以腰部机构为中心左右对称设置，腰部机构的两端与髋关节机构的上部转动连接，髋关节机构的下部连接大腿杆机构的上部，大腿杆机构的下部通过变刚度曲柄滑块机构连接小腿杆，小腿杆与踝关节机构连接；所述电控箱机构的动力输出部分通过鲍登线连接髋关节机构。解决了现有技术中外骨骼动力杆件质心分布不合理，关节换向冲击大，无法为人体提供柔性助力的问题，以及膝关节无法为人体提供被动的变刚度辅助支撑扭矩的问题。

主权项：1.一种刚柔耦合可辅助支撑负重的髋关节助力外骨骼，包括电控箱机构；背板支架；腰部机构；鲍登线；髋关节机构；大腿杆机构；小腿杆；踝关节机构；其特征在于：所述电控箱机构通过背板支架固定安装在腰部机构的中心上，外骨骼以腰部机构为中心左右对称设置，腰部机构的两端与髋关节机构的上部转动连接，髋关节机构的下部连接大腿杆机构的上部，大腿杆机构的下部通过变刚度曲柄滑块机构连接小腿杆，小腿杆与踝关节机构连接；所述电控箱机构的动力输出部分通过鲍登线连接髋关节机构；所述髋关节机构包括髋关节鲍登线支架、髋关节支架、髋关节转轴、转轴端盖、三线带轮、鲍登线两接头、带钩拉簧和弹簧锚点；所述髋关节支架一方面与腰部机构转动连接，髋关节支架下部套接在大腿杆机构的上部，髋关节支架下部和大腿杆机构的上部之间通过髋关节转轴连接，并由转轴端盖和相应的轴承进行转动连接固定；所述髋关节转轴远离电控箱机构的一端通过髋关节轴承转动连接三线带轮；所述三线带轮具有内、中、外三层线槽；所述三线带轮通过鲍登线两接头连接两个带钩拉簧，两个带钩拉簧的末端均连接在弹簧锚点上；鲍登线两接头引出的鲍登线缠绕在三线带轮中间的线槽内；所述鲍登线髋关节支架固定在髋关节支架的上部，具有两个分散设置的鲍登线穿出孔，由电控箱机构的鲍登线支架引出的两根鲍登线分别穿入鲍登线髋关节支架的相应穿出孔中并限位，穿出鲍登线髋关节支架的两根鲍登线的线芯头部固定在三线带轮内侧、外侧线槽中，并分别以顺时针、逆时针的方向缠绕在三线带轮的内外侧对应线槽中；所述弹簧锚点用于与大腿杆机构连接；所述三线带轮的三层线槽均同轴开设在三线带轮的圆柱侧面上，在三线带轮的圆柱上下底面上共设置有四个鲍登线安装槽，鲍登线安装槽开设时根据安装需求不同，深浅不同，鲍登线安装槽与邻近的内外侧线槽相连通，其中第一鲍登线安装槽和第二鲍登线安装槽在空间上位于圆的同一个直径方向上，且不在圆柱的同一个底面上；第三鲍登线安装槽和第四鲍登线安装槽位于圆柱的上底面或下底面上，且位于同一底面上，第三鲍登线安装槽和第四鲍登线安装槽在同一直径上且与第一鲍登线安装槽空间垂直；由电机带轮引出的一条鲍登线由第一鲍登线安装槽固定于三线带轮上，并缠绕在内侧线槽上；由电机带轮引出的另一条鲍登线由第二鲍登线安装槽固定于三线带轮上，并缠绕在外侧线槽上；鲍登线两接头分别由第三鲍登线安装槽、鲍登线安装槽固定于三线带轮，并缠绕在中间线槽上。

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