河北工業大學戚開誠獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉河北工業大學申請的專利一種準被動多位姿輔助支撐外骨骼獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115366078B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211006802.4,技術領域涉及:B25J9/00;該發明授權一種準被動多位姿輔助支撐外骨骼是由戚開誠;喬高昆;張建軍;郭士杰;宋井科設計研發完成,并于2022-08-22向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種準被動多位姿輔助支撐外骨骼在說明書摘要公布了:本發明為一種準被動式多位姿輔助支撐外骨骼,包括上身支撐部分和左、右腿,每條腿均包括踝關節支撐部分、小腿支撐部分和大腿支撐部分;踝關節支撐部分包括足底板、小腿主軸支座、滑塊軸、滑塊軸支座、滑塊、連桿和小腿下主軸;小腿支撐部分包括小腿上主軸、L型固定架和電動缸;上身支撐部分包括無級調節機構和上身支撐結構,無級調節機構通過摩擦片與圓筒殼接觸的機械方式實現上身支撐結構的鎖止,在實現上身支撐結構無級調節的同時節省電能;通過設置滑塊和電動缸,實現外骨骼從坐姿到半蹲姿支撐、半蹲姿支撐到站立、站立到半蹲姿支撐、半蹲姿支撐到坐姿多個位姿的支撐,同時滑塊的滑動行程滿足人體小步幅行走過程中小腿的擺動角度。
本發明授權一種準被動多位姿輔助支撐外骨骼在權利要求書中公布了:1.一種準被動式多位姿輔助支撐外骨骼,包括上身支撐部分和左、右腿,每條腿均包括踝關節支撐部分、小腿支撐部分和大腿支撐部分;其特征在于, 其中,踝關節支撐部分包括足底板、小腿主軸支座、滑塊軸、滑塊軸支座、滑塊、連桿和小腿下主軸;小腿支撐部分包括小腿上主軸、L型固定架和電動缸; 所述小腿主軸支座安裝在足底板中部,小腿下主軸的下端與小腿主軸支座轉動連接;滑塊軸的兩端分別通過滑塊軸支座安裝在足底板的后部,滑塊滑動安裝在滑塊軸上;連桿的一端與小腿下主軸的后側轉動連接,另一端與滑塊轉動連接;小腿上主軸的下端與小腿下主軸連接;L型固定架的上端與小腿上主軸的中部連接,電動缸的缸體與L型固定架的下端轉動連接,電動缸的推桿末端與大腿支撐部分的大腿桿中部轉動連接; 所述上身支撐部分包括無級調節機構和上身支撐結構,大腿支撐部分的大腿桿的上端設有無級調節機構,實現上身支撐結構的無級調節; 所述無級調節機構包括三爪卡盤、盤式電機、第一制動盤、第二制動盤、摩擦片、制動盤底板、拉伸彈簧、圓筒殼、芯軸和擺動桿;圓筒殼與擺動桿的下端連接,制動盤底板嵌在圓筒殼內,圓筒殼能相對于制動盤底板轉動;芯軸的一端穿過大腿支撐部分的大腿桿,與制動盤底板固連;三爪卡盤的一端嵌在圓筒殼內,盤式電機固定在三爪卡盤內,第一制動盤安裝在盤式電機的輸出軸上,第一制動盤的兩側分別開有弧形通槽,弧形通槽的一端靠近第一制動盤的圓心,另一端遠離第一制動盤的圓心;兩個第二制動盤對稱安裝在制動盤底板的兩側,在第一制動盤的作用下第二制動盤能繞自身中心轉動;第二制動盤的一端設有導向柱,每個第二制動盤的導向柱分別與第一制動盤上對應的弧形通槽配合,導向柱能夠在各自的弧形通槽內往復滑動,通過導向柱的滑動實現第二制動盤的轉動;第二制動盤的另一端與各自拉伸彈簧的一端固連,兩個拉伸彈簧的另一端均與制動盤底板固連,拉伸彈簧始終處于拉伸狀態;每個第二制動盤的外側壁均包覆有摩擦片,在第二制動盤的作用下,摩擦片能夠與圓筒殼的內壁接觸或脫離接觸,與內壁接觸時,擺動桿鎖止;與內壁脫離接觸時,擺動桿解除鎖止; 所述大腿支撐部分包括大腿桿、連接塊和大腿支撐板;連接塊與大腿桿連接,大腿支撐板安裝在連接塊的一側,人體大腿放置在大腿支撐板上;大腿桿中部的外側設有伸出部,電動缸的推桿與伸出部轉動連接;小腿上主軸、L型固定架、電動缸、大腿桿的伸出部、大腿桿位于伸出部與小腿上主軸連接點之間的部分構成了偏置擺動導桿機構; 所述上身支撐結構包括上橫梁、縱向綁帶和橫向綁帶;上橫梁的兩端分別與兩個無級調節機構的擺動桿上端連接,每個擺動桿上均設有橫向綁帶,橫向綁帶的兩端連接兩個縱向綁帶;使用者的胳膊穿過縱向綁帶,將上身支撐結構穿戴在身上。
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