CN110711112A - 一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备 - Google Patents

Abstract

一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，它涉及一种便携式康复外骨骼设备。本发明为了解决现有的中风患者康复设备存在不便于携带，以及无法适用于病人肌力状况进行调节，给患者的康复带来了不便的问题。本发明的控制器和驱动器(1)安装在背部支撑装置(4)的后端面上，大臂(6)的一端与小臂(7)的一端转动连接，变刚度装置(8)安装在小臂(7)上，肘关节驱动装置(3)通过鲍登线与变刚度装置(8)连接；变刚度驱动电机(8‑6)通过鲍登线改变变刚度装置(8)上的连接支点(8‑9)在小臂(7)上的力臂长短实现肘关节的转动刚度调节。本发明适用于中风患者康复训练。

Description

一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备

技术领域

本发明涉及一种便携式康复外骨骼设备，具体涉及一种设备输出刚度可以根据患者肌力状况调节的便携式康复外骨骼设备，属于面向中风病人的康复技术设备领域。

背景技术

在我国，每年新发脑卒中患者中以上肢功能障碍最为严重。传统的康复方式是康复师与患者之间进行一对一的康复训练。这种康复效果过多依赖康复师的经验，劳动强度大，康复效率低，康复成本高。使用机器人进行康复训练则可以有效解决传统康复方式的诸多问题，并且很多相关研究也表明了使用机器人进行康复训练可以达到良好的康复效果。其中，康复外骨骼机器人相比末端牵引式机器人，具有更好的治疗效果，是恢复中风患者上肢运动机能的关键医疗设备。

然而康复外骨骼是一种复杂的人机耦合设备，人机交互的安全性十分重要。另外，为实现康复设备的家庭应用，安全性必须要保证。

针对中风恢复期的患者，需进行抗阻力康复训练，对于传统的抗阻力康复训练，多采用阻抗、导纳等主动控制方式实现。近些年，随着具有根据外界环境特性调整运动参数的能力的柔顺结构的发展，可以进一步从硬件上提高康复训练的安全性，有效减少由于肌肉运动功能损伤导致肌力不足或者肌肉抽搐时的危险。但是现有的中风患者康复训练时，需要在特定的场所进行康复训练，不便于携带；另外，由于患者中风程度不同，以及患者康复的阶段不同，无法适用于病人肌力状况进行调节，给患者的康复带来了不便。

综上所述，现有的中风患者康复设备存在不便于携带，以及无法适用于病人肌力状况进行调节，给患者的康复带来了不便的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的中风患者康复设备存在不便于携带，以及无法适用于病人肌力状况进行调节，给患者的康复带来了不便的问题。进而提供一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备。

本发明的技术方案是：一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，包括控制器和驱动器，它还包括肘关节驱动装置、背部支撑装置、大臂、小臂和变刚度装置，控制器和驱动器安装在背部支撑装置的后端面上，大臂的一端与小臂的一端转动连接，变刚度装置安装在小臂上，肘关节驱动装置分别与控制器和驱动器和变刚度装置连接；安装在背部支撑装置上的变刚度驱动电机通过扭绳驱动与鲍登线结合方式改变变刚度装置上的连接支点在小臂上的力臂长短实现肘关节的转动刚度调节。

进一步地,肘关节驱动装置包括电机、肘关节联轴器、背部线轮、鲍登线、两个鲍登线固定座、肘关节绕线装置和鲍登线导管，电机安装在背部支撑装置上，并由控制器和驱动器控制旋转角度，电机通过肘关节联轴器与背部线轮连接，肘关节绕线装置安装在变刚度装置上，鲍登线呈八字形缠绕在背部线轮和肘关节绕线装置上，鲍登线导管套装在背部线轮和肘关节绕线装置之间的鲍登线上，鲍登线导管的两端各安装有一个鲍登线固定座。

进一步地，肘关节绕线装置包括铰链销、缠绕轮和两个深沟球轴承，两个深沟球轴承和缠绕轮由内至外依次套装在铰链销上。

进一步地，背部支撑装置包括背部支撑板、背部贴合板、多个支柱和多条背带，背带与背部贴合板连接，背部贴合板通过多个支柱与背部支撑板连接。

进一步地，大臂包括大臂连接杆和大臂绑带，大臂连接杆一端与小臂、变刚度装置转动连接，另一端与大臂绑带连接，大臂绑带用于与使用者的大臂固定。

进一步地，小臂包括小臂支撑板、小臂绑带和变刚度杠杆，小臂绑带安装在小臂支撑板的一个侧面上，变刚度杠杆上开设刚度调节孔，变刚度杠杆安装在小臂支撑板的另一个侧面上。

进一步地，小臂支撑板为长条形支撑板，小臂支撑板的上端面为阶梯形，变刚度杠杆的一端通过连接件连接，变刚度杠杆的另一端安装在小臂支撑板的高阶梯面上。

进一步地，变刚度装置包括两个定滑轮、变刚度装置支撑板、两个拉伸弹簧、滑块、导轨、变刚度驱动电机、扭绳装置、鲍登线导管、连接支点、钢丝绳、鲍登线固定座、复位弹簧和滑轮；滑块滑动安装在导轨上，变刚度驱动电机安装在背部支撑装置上，变刚度驱动电机的输出轴通过扭绳装置、滑轮、鲍登线固定座、鲍登线导管与安装在导轨上的滑块的一端连接，滑块的另一端与复位弹簧连接，连接支点安装在滑块的底端，且连接支点穿过变刚度装置支撑板并位于刚度调节孔内，两个拉伸弹簧和两个定滑轮安装在变刚度装置支撑板的两侧，每个拉伸弹簧的一端均与变刚度装置支撑板连接，两个拉伸弹簧的另一端连接钢丝绳，钢丝绳绕过定滑轮将两个拉伸弹簧连接在一起，同时钢丝绳还穿过变刚度杠杆的小孔进行固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明设备具有较好的关节驱动能力、精准的变刚度能力和便携性，能够协助佩戴者进行康复训练，并根据不同的康复需求调节机构的刚度，以实现较好的康复训练效果。

具体地，本发明的肘关节驱动装置3用于驱动肘关节屈伸运动，变刚度装置8通过变刚度驱动电机8-6改变连接支点8-9在刚度调节孔7-2-1中位置，从而改变力臂长短实现肘关节的转动刚度调节，可以满足特定康复关节需求。本发明所涉及康复外骨骼设备，可以实现刚度与肘关节转动角度独立控制。同时弹性元件8-3的引入能实现系统部分能量的循环利用，降低系统的能耗。背部支撑板4-1、背部贴合板4-2、多个支柱4-3、多条背带4-4，使用设备大部分重量包括控制器与驱动器1、锂电池2、肘关节驱动装置3、变刚度驱动电机8-6安装在背部，减少患者关节处负担，便于携带和穿戴。

另外，考虑到目前中风病人仍需要到指定的康复医疗中心进行治疗，这给本身就有功能障碍、移动困难的偏瘫患者带来了不便，对于具有人机耦合一体化特性的外骨骼设备，变刚度柔顺机构可以有效模拟肌肉非线性变刚度的特性，实现不同康复期的训练需求，并且保证安全，从而实现可便携、家庭化等应用。

2、本发明所述便携式外骨骼康复设备可以适应中风病人不同康复阶段，在没有专业康复师指导的情况下，当患者肌肉抽搐等危险发生时，可以通过快速调整刚度，使设备输出阻抗降低，保证病人的安全，成本低，可用于家庭康复。变刚度调节机构可有效适应病人肌力状况进行调节，通过线驱动，使设备主要重量集中在背部，减少患肢负担。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；图2是背部支撑装置的结构示意图；图3是图1去掉背带后的主视图；图4是图3沿A-A处的局部剖视图；图5是图4在H处的局部放大图；图6是图3的右视图；图7是图3的后视图；图8是变刚度装置的轴侧示意图；图9是图8的后视示意图；图10是变刚度装置与小臂配合状态下的主视图；图11是图10的半剖视图；图12是图10的左视图；图13是图10的右视图；图14是大臂的结构示意图；图15是小臂的结构示意图；图16是肘关节驱动装置的结构示意图；图17和图18是变刚度驱动示意图；

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图16说明本实施方式，本实施方式的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，包括控制器和驱动器1，它还包括肘关节驱动装置3、背部支撑装置4、大臂6、小臂7和变刚度装置8，控制器和驱动器1安装在背部支撑装置4的后端面上，大臂6的一端与小臂7的一端转动连接，变刚度装置8安装在小臂7上，肘关节驱动装置3分别与控制器和驱动器1和变刚度装置8连接；变刚度驱动电机8-6通过扭绳驱动方式和鲍登线将力传递到变刚度装置8上的连接支点8-9，使得连接支点8-9移动，进而控制在小臂7上的力臂长短实现肘关节的转动刚度调节。

本实施方式还包括锂电池2，锂电池2安装背部支撑装置4上，为控制器和驱动器1提供电能。背部支撑装置上放置肘关节驱动电机、变刚度电机、锂电池、控制器和驱动器。关节驱动装置利用放置在背部的电机通过八字缠线的方式可以通过鲍登线驱动肘关节实现正反两个方向的转动。大臂的关节处用轴承连接，可自由活动。变刚度机构的支点滑块由线驱动控制其在导轨上移动。变刚度机构与小臂部分通过滚动轴承和2个拉伸弹簧连接。

本实施方式的控制器和驱动器包含1个控制器和2个电机驱动器，用于控制肘关节驱动装置3中电机3-1，以及变刚度驱动电机8-6。具体过程：通过实时估计患者关节刚度(肌肉刚度与肌肉激活程度相关，通过肌电信号获得肌肉激活因子，对患肢时变的关节刚度进行估计)，控制器实时计算康复训练过程中所需刚度，并向电机驱动器发送指令，控制变刚度驱动电机8-6转动角度，并通过扭绳装置8-7驱动鲍登线调整安装在滑块8-4底端支点8-9位置，从而达到调整刚度效果。扭绳驱动原理如图17和18所示。即将多根线缆的一端固定在电机输出端，另一侧固定在负载上，通过电机转动将线缆扭转到一起，从而线缆的长度会随着相互缠绕而缩短，从而为负载提供沿电机轴向方向的直线拉力。

同时康复训练过程中，控制器发送指令到电机驱动器控制肘关节驱动装置3中电机3-1旋转角度，并通过背部线轮3-3与肘关节绕线装置3-6，将电机3-1转动角度传递到肘关节变刚度支撑板8-1上，由于小臂与小臂绑带7-3连接，小臂支撑板与变刚度杠杆7-2通过连接件7-4连接，因此刚度的减小会导致小臂支撑板7-1与变刚度装置支撑板8-1之间旋转角度增大。

具体实施方式二：结合图1、图3、图4、图6、图7和图16说明本实施方式，本实施方式的肘关节驱动装置3包括电机3-1、肘关节联轴器3-2、背部线轮3-3、鲍登线3-4、两个鲍登线固定座3-5、肘关节绕线装置3-6和鲍登线导管3-7，电机3-1安装在背部支撑装置4上，并由控制器和驱动器1控制旋转角度，电机3-1通过肘关节联轴器3-2与背部线轮3-3连接，肘关节绕线装置3-6安装在变刚度装置8上，鲍登线3-4呈八字形缠绕在背部线轮3-3和肘关节绕线装置3-6上，鲍登线导管3-7套装在背部线轮3-3和肘关节绕线装置3-6之间的鲍登线3-4上，鲍登线导管3-7的两端各安装有一个鲍登线固定座3-5。如此设置，可以使鲍登线3-4独立于鲍登线导管3-7运动。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

本实施方式的电机3-1通过肘关节联轴器3-2与背部线轮3-3相连，背部线轮3-3上的鲍登线3-4通过鲍登线固定座3-5和鲍登线导管3-7与肘关节绕线装置3-6连接。通过这种方式，可以将肘关节的驱动装置放置在背部上，减少佩戴者的手臂负担。背部的肘关节驱动电机3-1通过线驱动的方式将动力传输到肘关节上。且背部线轮3-3和肘关节绕线装置3-6上的鲍登线都采用八字绕线的方式，保证了肘关节的正反转都能驱动。

具体实施方式三：结合图1、图3、图4、图6、图7和图16说明本实施方式，本实施方式的肘关节绕线装置3-6包括铰链销3-6-2、缠绕轮3-6-3和两个深沟球轴承3-6-4，两个深沟球轴承3-6-4和缠绕轮3-6-3由内至外依次套装在铰链销3-6-2上。如此设置，可以将电机3-1旋转角度传递到肘关节变刚度支撑板8-1上。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1、图2、图6和图7说明本实施方式，本实施方式的背部支撑装置4包括背部支撑板4-1、背部贴合板4-2、多个支柱4-3、多条背带4-4，背部贴合板4-2通过多个支柱4-3与背部支撑板4-1连接，多条背带4-4安装在背部支撑板4-1上。如此设置，背部支撑装置上的背部支撑板4-1采用3D打印制成，能够贴合人体背部满足人体工程学，用来放置电池、控制器和驱动器的支撑板和背带。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

本实施方式的背部支撑板4-1上可放置肘关节驱动装置、电池、控制器和驱动器，实现设备的便携性。背部支撑板4-1和背部贴合板4-2之间通过多个支柱4-3相连，这样可以避免刚性的背部支撑板4-1和携带者接触，而背部贴合板4-2通过设计可以十分契合佩戴者的背部，让佩戴者有更好的佩戴体验。背部贴合板4-2上又有多条背带4-4，可以将该设备很好地固定在佩戴者身上。

具体实施方式五：结合图1、图3、图6和图7说明本实施方式，本实施方式的大臂6包括大臂连接杆6-1和大臂绑带6-2，大臂连接杆6-1一端与小臂7、变刚度装置8转动连接，另一端与大臂绑带6-2连接，大臂绑带6-2用于与使用者的大臂固定。

具体实施方式六：结合图15说明本实施方式，本实施方式的小臂7包括小臂支撑板7-1、小臂绑带7-3和变刚度杠杆7-2，小臂绑带7-3安装在小臂支撑板7-1的一个侧面上，变刚度杠杆7-2上开设刚度调节孔7-2-1，变刚度杠杆7-2安装在小臂支撑板7-1的另一个侧面上。如此设置，本实施方式的小臂支撑板7-1的一端通过轴承和肘关节绕线装置3-6和变刚度装置8相连，另一端也通过轴承和变刚度杠杆7-2相连。变刚度杠杆7-2上有让支点移动的滑槽和让连接拉伸弹簧的钢丝绳线通过的通孔，该变刚度杠杆7-2和变刚度机构组合可以实现肘关节变刚度的目的。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图15说明本实施方式，本实施方式的小臂支撑板7-1为长条形支撑板，小臂支撑板7-1的上端面为阶梯形，变刚度杠杆7-2的一端通过连接件7-4连接，变刚度杠杆7-2的另一端安装在小臂支撑板7-1的高阶梯面上。如此设置，便于为本实施方式的提供移动空间。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图8至图11、图17和图18说明本实施方式，本实施方式的变刚度装置8包括两个定滑轮8-2、变刚度装置支撑板8-1、两个拉伸弹簧8-3、滑块8-4、导轨8-5、变刚度驱动电机8-6、扭绳装置8-7、鲍登线导管8-8、连接支点8-9、钢丝绳8-10、鲍登线固定座8-11、复位弹簧8-12和滑轮8-13。

滑块8-4滑动安装在导轨8-5上，变刚度驱动电机8-6安装在背部支撑装置4上，变刚度驱动电机8-6的输出轴通过扭绳装置8-7、鲍登线、鲍登线导管8-8、鲍登线固定座8-11与安装在导轨杠8-5上的滑块8-4连接，连接支点8-9安装在滑块8-4的底端，且连接支点8-9穿过变刚度装置支撑板8-1并位于刚度调节孔7-2-1内，两个拉伸弹簧8-3和两个定滑轮8-2安装在变刚度装置支撑板8-1的两侧，每个拉伸弹簧8-3的一端均与变刚度装置支撑板8-1连接，拉伸弹簧8-3的另一端分别与绕过定滑轮8-2的钢丝绳8-10的两端连接，钢丝绳8-10将两个拉伸弹簧8-3连接在一起。变刚度装置支撑板8-1一端通过轴承与小臂7和肘关节绕线装置3-6相连，其上放置了变刚度的各种机构。变刚度驱动电机8-6通过扭绳装置8-7、滑轮8-13及鲍登线和滑块8-4相连，滑块8-4下端连接支点8-9，导轨8-5也和滑块8-4相连，保证了滑块8-4移动的直线度，这样的结构可以将变刚度电机8-6放置在背部，减轻了使用者小臂上的负担该变刚度机构上有2个拉伸弹簧8-3，两个拉伸弹簧之间通过定滑轮8-2和钢丝绳8-10相连，且该钢丝绳8-10穿过变刚度杠杆7-2上的通孔，因此小臂能在肘关节电机驱动的基础上在弹簧的连接作用又有一定的转动裕度。工作时，变刚度电机8-6驱动滑块8-4移动的方式是扭绳驱动方式，变刚度电机8-6转动时候可以带动扭绳装置8-7转动，进而把鲍登线扭成一股，使得鲍登线的长度收缩，将复位弹簧8-12拉长，且驱动支点8-9在变刚度杠杆的滑槽上移动，如图18所示。当变刚度电机8-6反向转动时候，扭在一起的鲍登线逐渐松开而长度变长，支点在复位弹簧8-12的作用下可以朝另一个方面移动，如图17所示。通过这样的方式可改变力臂的长短，进而改变肘关节的转动刚度。这样的驱动方式可以避免把变刚度电机8-6放置在小臂上，降低了使用者的负担，而且扭绳驱动方式可以极大简化结构的复杂度，降低质量。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

本发明的工作过程为：

本发明所涉及便携式康复外骨骼设备，可以根据病人肌力状况进行刚度调节。建立以患者为中心的自适应训练模式，激发患者自主收缩力，促进运动功能恢复。具体包括，处在中风恢复期的患者，需要随着患者肌肉恢复进行自适应阻力调整的训练方式，康复是一个持久且不能间断的过程，本发明所涉及便携式外骨骼设备便于外出携带和家庭使用，患者只需穿戴上设备，即可开始训练。设备具有独立的患者关节刚度估计系统，通过实时估计患者关节刚度(肌肉刚度与肌肉激活程度相关，通过肌电信号获得肌肉激活因子，对患肢时变的关节刚度进行估计)，控制器实时计算康复训练过程中所需刚度，并向电机驱动器发送指令，控制变刚度驱动电机8-6转动角度，扭绳装置8-7跟着电机转动而扭转鲍登线，使得鲍登线的长度收缩或者伸长，进而调整安装在滑块8-4底端支点8-9位置，从而达到调整刚度效果。同时康复训练过程中，控制器发送指令到电机驱动器控制肘关节驱动装置3中电机3-1旋转角度，并通过背部线轮3-3与肘关节绕线装置3-6，将电机3-1转动角度传递到肘关节变刚度支撑板8-1上，由于小臂与小臂导向杆7-3连接，小臂支撑板与变刚度杠杆7-2通过连接件7-4连接，因此刚度的减小会导致小臂支撑板7-1与变刚度装置支撑板8-1之间旋转角度增大。

Claims (8)

1.一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，它包括控制器和驱动器(1)，其特征在于：它还包括肘关节驱动装置(3)、背部支撑装置(4)、大臂(6)、小臂(7)和变刚度装置(8)，控制器和驱动器(1)安装在背部支撑装置(4)的后端面上，大臂(6)的一端与小臂(7)的一端转动连接，变刚度装置(8)安装在小臂(7)上，肘关节驱动装置(3)分别与控制器和驱动器(1)和变刚度装置(8)连接；安装在背部支撑装置(4)上的变刚度驱动电机(8-6)通过扭绳驱动与鲍登线结合方式改变变刚度装置(8)上的连接支点(8-9)在小臂(7)上的力臂长短实现肘关节的转动刚度调节。

2.根据权利要求1所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：肘关节驱动装置(3)包括电机(3-1)、肘关节联轴器(3-2)、背部线轮(3-3)、鲍登线(3-4)、两个鲍登线固定座(3-5)、肘关节绕线装置(3-6)和鲍登线导管(3-7)；

电机(3-1)安装在背部支撑装置(4)上，并由控制器和驱动器(1)控制旋转角度，电机(3-1)通过肘关节联轴器(3-2)与背部线轮(3-3)连接，肘关节绕线装置(3-6)安装在变刚度装置(8)上，鲍登线(3-4)呈八字形缠绕在背部线轮(3-3)和肘关节绕线装置(3-6)上，鲍登线导管(3-7)套装在背部线轮(3-3)和肘关节绕线装置(3-6)之间的鲍登线(3-4)上，鲍登线导管(3-7)的两端各安装有一个鲍登线固定座(3-5)。

3.根据权利要求2所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：肘关节绕线装置(3-6)包括铰链销(3-6-2)、缠绕轮(3-6-3)和两个深沟球轴承(3-6-4)，两个深沟球轴承(3-6-4)和缠绕轮(3-6-3)由内至外依次套装在铰链销(3-6-2)上。

4.根据权利要求3所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：背部支撑装置(4)包括背部支撑板(4-1)、背部贴合板(4-2)、多个支柱(4-3)和多条背带(4-4)，背带(4-4)与背部贴合板(4-2)连接，背部贴合板通过多个支柱(4-3)与背部支撑板(4-1)连接。

5.根据权利要求4所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：大臂(6)包括大臂连接杆(6-1)和大臂绑带(6-2)，大臂连接杆(6-1)一端与小臂(7)、变刚度装置(8)转动连接，另一端与大臂绑带(6-2)连接，大臂绑带(6-2)用于与使用者的大臂固定。

6.根据权利要求5所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：小臂(7)包括小臂支撑板(7-1)、小臂绑带(7-3)和变刚度杠杆(7-2)，小臂绑带(7-3)安装在小臂支撑板(7-1)的一个侧面上，变刚度杠杆(7-2)上开设刚度调节孔(7-2-1)，变刚度杠杆(7-2)安装在小臂支撑板(7-1)的另一个侧面上。

7.根据权利要求6所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：小臂支撑板(7-1)为长条形支撑板，小臂支撑板(7-1)的上端面为阶梯形，变刚度杠杆(7-2)的一端通过连接件(7-4)连接，变刚度杠杆(7-2)的另一端安装在小臂支撑板(7-1)的高阶梯面上。

8.根据权利要求7所述的一种刚度可适应患者状况调节的便携式康复外骨骼设备，其特征在于：变刚度装置(8)包括两个定滑轮(8-2)、变刚度装置支撑板(8-1)、两个拉伸弹簧(8-3)、滑块(8-4)、导轨(8-5)、变刚度驱动电机(8-6)、扭绳装置(8-7)、鲍登线导管(8-8)、连接支点(8-9)、钢丝绳(8-10)、鲍登线固定座(8-11)、复位弹簧(8-12)和滑轮(8-13)；

滑块(8-4)滑动安装在导轨(8-5)上，变刚度驱动电机(8-6)安装在背部支撑装置(4)上，变刚度驱动电机(8-6)的输出轴通过扭绳装置(8-7)、滑轮(8-13)、鲍登线固定座(8-11)、鲍登线导管(8-8)与安装在导轨(8-5)上的滑块(8-4)的一端连接，滑块(8-4)的另一端与复位弹簧(8-12)连接，连接支点(8-9)安装在滑块(8-4)的底端，且连接支点(8-9)穿过变刚度装置支撑板(8-1)并位于刚度调节孔(7-2-1)内，两个拉伸弹簧(8-3)和两个定滑轮(8-2)安装在变刚度装置支撑板(8-1)的两侧，每个拉伸弹簧(8-3)的一端均与变刚度装置支撑板(8-1)连接，两个拉伸弹簧(8-3)的另一端连接钢丝绳(8-10)，钢丝绳(8-10)绕过定滑轮(8-2)将两个拉伸弹簧(8-3)连接在一起，同时钢丝绳(8-10)还穿过变刚度杠杆(7-2)的小孔进行固定连接。

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