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申请/专利权人：河北工业大学

摘要：本发明为一种被动式膝关节助力外骨骼，包括小腿杆、内侧板、外侧板、鲍登线、滚子、拉簧、上连杆、下连杆、棘轮棘爪机构和正向锁死机构；小腿杆位于内侧板和外侧板之间，小腿杆分别通过上连杆和下连杆与外侧板和内侧板连接，小腿杆转动带动上连杆和下连杆转动，受到内侧板和外侧板上限位槽的限制小腿杆只能沿特定轨迹转动，使外骨骼膝关节的瞬时旋转中心轨迹与人体膝关节的瞬时旋转中心轨迹保持一致；在步态周期的摆动相后期，人体脚后跟着地时，在正向锁死机构的作用下，棘轮棘爪机构的棘轮与棘爪啮合，对拉簧的上端进行固定，使外骨骼产生非线性扭矩进行助力；在人体脚掌完全着地后，棘轮棘爪机构的棘轮与棘爪脱离啮合，对拉簧的上端解除固定，避免外骨骼影响人腿的摆动。

主权项：1.一种被动式膝关节助力外骨骼，其特征在于，该外骨骼包括小腿杆、内侧板、外侧板、鲍登线、滚子、拉簧、上连杆、下连杆、一号滑块、二号滑块、三号滑块、四号滑块、棘轮棘爪机构和正向锁死机构；所述小腿杆的上部设有L型滑槽，中部设有一号轴孔和二号轴孔；内侧板的上部设有滚子滑道，下部设有内侧板一号限位槽和内侧板二号限位槽；外侧板的上部设有外侧板一号限位槽，下部设有外侧板二号限位槽；内侧板和外侧板的后侧和底部分别通过上支撑杆和下支撑杆连接在一起，小腿杆位于内侧板和外侧板之间；上连杆的上部和下部分别通过一号连接轴转动安装有一号滑块和二号滑块，一号滑块与外侧板一号限位槽配合，二号滑块与外侧板二号限位槽配合，上连杆的靠近二号滑块的位置通过四号连接轴与小腿杆的一号轴孔转动连接；下连杆的上部和下部分别通过二号连接轴转动安装有三号滑块和四号滑块，三号滑块与内侧板二号限位槽配合，四号滑块与内侧板一号限位槽配合，下连杆的中部通过三号连接轴与小腿杆的二号轴孔转动连接；人体抬腿带动小腿杆转动，带动上连杆和下连杆转动，使得四个滑块在各自的限位槽内滑动，以限制小腿杆的转动，使外骨骼膝关节的瞬时旋转中心轨迹与人体膝关节的瞬时旋转中心轨迹保持一致；鲍登线的一端与拉簧的上端连接，另一端与棘轮棘爪机构的棘轮连接，拉簧的下端与滚子连接，滚子的一端与内侧板上的滚子滑道配合，另一端与小腿杆上的L型滑槽配合；棘轮棘爪机构和正向锁死机构安装在内侧板邻近小腿杆的一侧，在步态周期的摆动相后期，人体脚后跟着地时，在正向锁死机构的作用下，棘轮棘爪机构的棘轮与棘爪啮合，对拉簧的上端进行固定，使外骨骼产生非线性扭矩进行助力；在人体脚掌完全着地后，在正向锁死机构的作用下，棘轮棘爪机构的棘轮与棘爪脱离啮合，对拉簧的上端解除固定，避免外骨骼影响人腿的摆动。

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