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申请/专利权人：华南理工大学

摘要：本发明公开了一种基于能量回收的膝关节助力装置，由压簧组件，旋转压杆，一对伞齿轮，大腿板，小腿板，穿戴部分，中间板，发电电机，编码器，微控制器，电子开关等组成。本发明用于行走过程中的能量捕获和辅助运动。小腿板带动旋转压杆旋转，进而挤压压簧，受力变形的压簧带动中间板旋转，带动伞齿轮旋转，进而带动电机旋转。本发明通过编码器、微控制器识别人体运动状态，并由此控制电子开关的开合来控制作为负载的电池的充电电路的通断，从而在膝关节做负功时产生不同的电机和压簧的反力矩，帮助膝关节减速，从而减少人的代谢消耗，同时以电能的形式回收部分能量，储存到电池中。

主权项：1.一种基于能量回收的膝关节助力装置，其特征在于：包括可固定在大腿上的大腿板（2）、可固定在小腿上的小腿板（4）、位于大腿板（2）和小腿板（4）之间的中间板（3）、旋转压杆（5）、压簧组件、电机组件、编码器（37）、微控制器（42）、电子开关（43）和电源模块（45），大腿板（2）、中间板（3）、小腿板（4）和旋转压杆（5）同轴设置，旋转压杆（5）的中心轴穿过中间板（3）、大腿板（2）并与小腿板（4）镶嵌固定；压簧组件包括压簧（28）和压片（16），压簧组件固定设置在中间板（3）上，且压簧部件的压片（16）可与旋转压杆（5）接触，当旋转压杆（5）旋转而挤压压片（16）时将带动中间板（3）旋转；电机组件与中间板（3）固定连接，且与电源模块（45）电连接；编码器（37）与旋转压杆（5）固定连接以读取旋转压杆（5）的角度值；编码器（37）与微控制器（42）通信连接，电子开关（43）与微控制器（42）信号连接，用于控制电机组件的充放电；压簧组件有多个，均匀固定在中间板（3）上；压簧组件还包括压簧壳（14）、压簧轴（15）、压簧调整螺钉（17）、压簧调整垫片（29）和压簧轴固定螺钉（27），压簧壳（14）固定在中间板（3）上，压簧调整螺钉（17）与压簧壳（14）螺纹连接且可穿入压簧壳（14）内，压簧调整垫片（29）位于压簧壳（14）内且可与穿入压簧壳（14）的压簧调整螺钉（17）接触，压簧（28）位于压簧壳（14）内且位于压簧调整垫片（29）的外侧，压簧轴（15）位于压簧（28）内，压片（16）位于压簧（28）外侧，压簧轴固定螺钉（27）将压片（16）固定在压簧轴（15）上。

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