CN111230840A - 一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体 - Google Patents
一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，该功能外衣本体穿戴于人体下肢，可为髋关节前屈运动与后伸运动、踝关节趾屈运动与背伸运动提供单个或其中两个提供助力，共8种助力方式，根据健康人员或者下肢运动障碍患者的需求，选择合适的助力方式。该功能外衣本体包括底层外衣、腰环带、大腿环带、小腿环带、脚环带、鲍登线单元、惯性传感器、拉力传感器等组成，通过鲍登线单元牵引相应环带，将辅助力传递至髋或踝关节。该外衣本体具有质量轻、人机相容性好等优势，同时集成了步态检测和辅助力测量功能，通过更换上锚点固定单元和下锚点固定附件的位置，改变鲍登线放置的位置，以此对不同期待关节运动的助力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，具体说，涉及功能外衣本体。
背景技术
助力外骨骼在康复医疗、助老助残、生活起居等方面具有广阔的应用前景，尤其是针对运动障碍患者而研制的外骨骼式助力机器人发展迅速。基于助力或康复功能的可穿戴机器人，主要用于减轻穿戴者体力负担、增强人体力量或临床康复训练等，如日本筑波大学的HAL(Hybird Assistive Limb)系列、瑞士苏黎世大学的Lokomat、德国LokoHlep公司的LokoHlep及北京工业大学研制的上肢、下肢及踝助力外骨骼等。HAL系列为一种全身外骨骼，在肘、肩、髋、膝关节处，均设置了单自由度主动关节，在踝关节处采用含弹簧的被动转动关节，HAL与人体进行紧致连接，以提高穿戴者运动能力和肢体力量。Lokomat由外骨骼本体、悬吊减重系统、跑步机三部分组成，可实现患者被动运动和协助运动两种模式。外骨骼式助力机器人依赖于其刚性本体结构，固联于外骨骼的穿戴具以紧致穿戴的方式与人体相连接，外骨骼的关节轴线相对于人体关节易产生位移偏离，产生较大的附加扭矩，阻碍人体关节运动，甚至对穿戴者产生伤害，难以实现有效的助力行走功能。针对上述问题，众多学者尝试采用冗余被动自由度来适应下肢人机关节难以对齐等问题，而被动副的添加将导致机器人系统的质量增大，进一步加剧人体运动所需的代谢消耗。穿戴下肢助力外骨骼后，下肢的附加质量会增加下肢惯量，在正常行走过程中加速或减速，附加质量会增加人体代谢消耗，同时附加质量在下肢的分布情况对代谢消耗影响较大，脚部附加质量代谢值占总代谢消耗的7.5～8.5％/kg，而腰部附加质量相应的代谢值仅为总代谢消耗的1～2％/kg。助力外骨骼与下肢步态不一致时，对下肢施加的辅助力/矩可能会被人体作为扰动力，限制人体非助力自由度的活动范围，产生不必要的肌肉收缩，进而加剧人体的代谢消耗。
柔性助力机器人可在一定程度上解决和避免助力外骨骼存在的人机关节难以对齐、附加质量大、步态不一致等问题。国内外一些院校的实验室和医疗机构相继开展了穿戴式柔性助力机器人的相关研究，研制了多种相关样机和产品，以增强腰部及下肢的肌肉力量、降低代谢消耗、延缓疲劳，如加拿大皇后大学的PLAD、北海道大学的Smart Suit及河南科技大学的腰部助力机器人、哈佛大学的Soft Exosuit及日本冈山大学的Power AssistWear等。
与外骨骼式助力机器人相比，柔性助力机器人从人因工程学角度出发，采用柔性材料(布带、气动肌肉等)，穿戴及包覆在下肢周围，人体骨骼作为支撑构件，可实现与下肢生物力学更好的人机相容性和穿戴舒适性，在助力装置本体中，没有刚性连杆和机械关节的设计，不需要人机关节轴线精确对齐，对人体关节自由度影响较小，穿戴者可在紧急情况下执行避险动作，避免了因人机运动学不相容导致的与助力无关的附加力/矩，且能够最大限度的减小助力装置自身的质量、体积等引起的附加机械阻抗和自由度限制。柔性助力机器人在助力应用中与助力外骨骼相比，具有质量轻、人机相容性好、人机约束强度弱、个体体征差异适应强、结构柔顺、人机穿戴舒适性好等关键优势。
发明内容
本发明的目的在于提供柔性功能外衣本体，以实现上述功能和目标。
本发明的实施例提供了一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，其特征在于，该功能外衣本体穿戴于人体下肢，可为髋关节前屈运动与后伸运动、踝关节趾屈运动与背伸运动提供单个或其中两个运动方式提供助力，共8种助力方式，分别为：髋前屈助力、髋后伸助力、踝趾屈助力、踝背伸助力、髋前屈+踝趾屈助力、髋前屈+踝背伸助力、髋后伸+踝趾屈助力和髋后伸+踝背伸助力，根据健康人员或者下肢运动障碍患者的需求，从8种助力方式中选择合适的助力类型。
进一步，该功能外衣本体包括底层外衣、腰环带、大腿环带、小腿环带、脚环带、鲍登线单元、上锚点固定单元、下锚点固定附件、惯性传感器、拉力传感器等组成，腰环带缝合于底层外衣的上部并且处于人体胯骨上方，大腿环带缝合于底层外衣的大腿中段，小腿环带缝合于底层外衣的膝位与小腿中段之间，且小腿环带固定于腓肠肌的中上部，脚环带固定于皮靴的中部。
进一步，腰环带和小腿环带的前侧和后侧分别设计了两处加厚接口，上锚点固定单元的上端与加厚接口连接，可采用缝合或铆接的方式连接，上锚点固定单元的下端与鲍登线单元的外管后端连接。大腿环带的前侧和后侧分别设计了两处加厚接口，下锚点固定附件采用缝合或铆接的方式固定在加厚接口处，鲍登线单元的钢丝绳后端固定在下锚点固定附件上。用于踝关节助力的下锚点固定附件安装于皮鞋的后跟处和脚环带的上侧，用于固定鲍登线单元的钢丝绳后端。
进一步，惯性传感器(简称IMU)最大数量为7个，腰IMU固定于腰环带的前侧，大腿IMU和小腿IMU均固定于大腿环带和小腿环带的外侧，踝IMU固定于脚环带的上侧；根据助力方式不同选择IMU的安装数量，当仅对髋关节前屈运动或后伸运动助力时，安装腰IMU、大腿IMU和小腿IMU，当对踝关节的趾屈运动或背伸运动任一运动方式助力时，需在脚环带处增加踝IMU。
进一步，上锚点固定单元包括上襟带、上楔形块、拉力传感器、下楔形块及下襟带，上襟带穿过上楔形块的中空结构，上楔形块通过螺钉与拉力传感器的上部连接，下楔形块同样通过螺钉与拉力传感器的下部连接，下襟带穿过下楔形块的中空结构，五个部件连接为单个独立单元；上锚点固定单元的上襟带可采用缝合或铆接的方式与腰环带的前侧或后侧的加厚接口连接，下襟带通过蝴蝶结与鲍登线单元的外管后端连接。
进一步，该功能外衣本体用于辅助髋关节后伸运动时，2套上锚点固定单元和2个下锚点固定附件分别固定于腰环带和大腿环带的后侧且固定在加厚接口处，鲍登线单元的外管和钢丝绳分别固定在上锚点固定单元的蝴蝶结和下固定锚点固定附件，通过牵引钢丝绳，完成对髋后伸运动的助力；当该功能外衣本体用于辅助髋关节前屈运动时，2套上锚点固定单元和2个锚点固定附件分别固定于腰环带和大腿环带的前侧且固定在加厚接口处，鲍登线单元放置于身体前侧，以此完成对髋前屈运动的助力。
进一步，该功能外衣本体用于辅助踝关节背伸运动时，2套上锚点固定单元和2个下锚点固定附件分别固定于小腿环带的后侧和皮靴的后跟处且固定在加厚接口处，鲍登线单元位于小腿后侧，鲍登线单元的外管和钢丝绳分别固定在上锚点固定单元的蝴蝶结和下固定锚点固定附件，通过牵引钢丝绳，完成对踝关节背伸运动的助力；该功能外衣本体用于辅助踝关节趾屈运动时，2套上锚点固定单元和2个下锚点固定附件分别固定于小腿环带的前侧和脚环带的上侧且固定在加厚接口处，鲍登线单元位于小腿前侧，以此对踝关节趾屈运动的助力。
与现有技术相比本发明的有益效果是：(1)具有质量轻、人机相容性好、人机穿戴舒适性好等优势；(2)该功能外衣集成步态检测和辅助力测量功能，降低了外部传感器的依赖，提高了穿戴便捷性；(3)该功能外衣本体能够根据健康人员或下肢运动障碍患者的需求，更换上锚点固定单元和下锚点固定附件的位置，改变鲍登线放置的位置，以此对不同髋或踝关节运动的助力，具有较大的应用范围和通用性。
附图说明
图1是下肢柔性助力外衣系统的正视图；
图2是底层外衣的示意图；
图3是小腿环带的示意图；
图4是上锚点固定单元的轴侧视图；
图5是下锚点固定附件的轴侧视图；
图6是功能外衣本体的髋关节后伸运动辅助示意图；
图7是髋关节前屈运动时的钢丝绳快速释放示意图；
图8是功能外衣本体的髋关节前屈运动辅助示意图；
图9是髋关节后伸运动时的钢丝绳快速释放示意图；
图10是功能外衣本体的踝关节背伸运动辅助示意图；
图11是踝关节趾屈运动时的钢丝绳快速释放示意图；
图12是功能外衣本体的踝关节趾屈运动辅助示意图；
图13是踝关节背伸运动时的钢丝绳快速释放示意图；
图14是功能外衣本体的髋关节前屈运动和踝关节趾屈运动的辅助示意图；
图15是髋关节后伸运动和踝关节背伸运动时的钢丝绳快速释放示意图；
图16是功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节趾屈运动的辅助状态1；
图17是功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节趾屈运动的辅助状态2；
图18是功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节背伸运动的辅助示意图；
图19是髋关节前屈运动和踝关节趾屈运动时的钢丝绳快速释放示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
参图1至图17所示，图1是下肢柔性助力外衣系统的正视图，图2是底层外衣的示意图，图3是小腿环带的示意图，图4是功能外衣本体的髋关节后伸运动辅助示意图，图5是髋关节前屈运动时功能外衣本体的快速释放示意图，图6是上锚点固定单元的轴侧视图，图7是下锚点固定附件的轴侧视图，图8是功能外衣本体的髋关节前屈运动辅助示意图，图9是髋关节后伸运动时的钢丝绳快速释放示意图，图10是功能外衣本体的踝关节背伸运动辅助示意图，图11是踝关节趾屈运动时的钢丝绳快速释放示意图，图12是功能外衣本体的踝关节趾屈运动辅助示意图，图13是踝关节背伸运动时的钢丝绳快速释放示意图，图14是功能外衣本体的髋关节前屈运动和踝关节趾屈运动的辅助示意图，图15是髋关节后伸运动和踝关节背伸运动时的钢丝绳快速释放示意图，图16是功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节趾屈运动的辅助状态1，图17是功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节趾屈运动的辅助状态2，图18是功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节背伸运动的辅助示意图，图19是髋关节前屈运动和踝关节趾屈运动时的钢丝绳快速释放示意图。
本实施例提供了一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，参图1～3所示，该功能外衣本体穿戴于人体1的下肢，可为髋关节前屈运动与后伸运动、踝关节趾屈运动与背伸运动提供单个或其中两个运动方式提供助力，共8种助力方式，分别为：髋前屈助力、髋后伸助力、踝趾屈助力、踝背伸助力、髋前屈+踝趾屈助力、髋前屈+踝背伸助力、髋后伸+踝趾屈助力和髋后伸+踝背伸助力，根据健康人员或者下肢运动障碍患者的需求，从8种助力方式中选择合适的方式，如针足下垂或者脚尖下垂患者，可在下肢踝关节的前侧增加鲍登线单元，在行走中钢丝绳牵引脚面，使得患者能够抬起脚尖，提高步长和行走效率。柔性助力外衣本体采用鲍登线单元，将驱动单元9的动力传递至髋关节或踝关节，驱动单元9采用直流电机，所需的直流电由电池组10提供，驱动单元9和电池组10分别固定在腹部环带2的后侧和前侧，可以将两者的重量均匀分布于人体1前后两侧，维持人体1的平衡性。
参图1、2、3和10所示，为了清晰表述该功能外衣本体的具体结构，仅在人体1的右腿标注出外衣本体的结构组成，该功能外衣本体包括底层外衣22、腰环带3、大腿环带4、小腿环带5、脚环带20、鲍登线单元、上锚点固定单元12、下锚点固定附件14、惯性传感器、拉力传感器等组成，鲍登线单元包括外管11和钢丝绳13，腰环带3缝合于底层外衣22的上部并且处于人体1的胯骨上方，大腿环带4缝合于底层外衣22的大腿中段，小腿环带5缝合于底层外衣22的膝位与小腿中段之间，且小腿环带5固定于腓肠肌的中上部，脚环带20固定于皮靴19的中部。在腰环带4和小腿环带5的前侧和后侧，分别设计了两处加厚接口，上锚点固定单元12的上端与加厚接口连接，可采用缝合或铆接的方式连接，上锚点固定单元12的下端与外管11的后端连接。大腿环带4的前侧和后侧分别设计了两处加厚接口，下锚点固定附件14采用缝合或铆接的方式固定在加厚接口处，鲍登线单元的钢丝绳13后端固定在下锚点固定附件14上。用于踝关节助力时，为了便于区分待助力关节的不同，该处的鲍登线单元包括踝外管15和踝钢丝绳16，踝上锚点固定单元17和踝下锚点固定附件18采用与上锚点固定单元12和下锚点固定附件14相似的结构，踝下锚点固定附件18安装于皮鞋19的后跟处和脚环带20的上侧，用于固定鲍登线单元的踝钢丝绳16后端。
该实施例参见图1和图10，在功能外衣本体上安装了若干惯性传感器(简称IMU)用于下肢步态检测和预测，为驱动单元牵引鲍登线单元提供开始和结束时刻点。IMU最大数量为7个，腰IMU 6固定于腰环带4的前侧，大腿IMU 7和小腿IMU 8均固定于大腿环带4和小腿环带5的外侧，踝IMU 21固定于脚环带20的上侧。根据助力方式不同选择IMU的安装数量，当仅对髋关节前屈运动或后伸运动助力时，需安装腰IMU、6大腿IMU 7和小腿IMU 8，当对踝关节的趾屈运动或背伸运动任一运动方式助力时，需在脚环带20处增加踝IMU 21。IMU可通过缝合或铆接的方式安装在上述环带上，在采集数据时，人体1需保持站立姿态，对各IMU进行姿态校准和归零。
该实施例参见图1、4和5，为了更好固定鲍登线单元的外管11和钢丝绳13，进一步设计上锚点固定单元12和下锚点固定附件14的详细结构，上锚点固定单元12包括上襟带22、上楔形块23、拉力传感器24、下楔形块25及下襟带26，如图4所示。上楔形块24和下楔形块25采用梯形界面和中部镂空结构，上襟带22穿过上楔形块23的中空结构，上楔形块23通过螺钉与拉力传感器的24上部连接，下楔形块25同样通过螺钉与拉力传感器24的下部连接，下襟带26穿过下楔形块25的中空结构，五个部件连接为单个独立单元。上襟带22可采用缝合或铆接的方式与腰环带2的前侧或后侧的加厚接口连接，下襟带26通过蝴蝶结27与外管11后端连接，蝴蝶结27的两侧采用含有一系列小孔的蝶翼结构，便于采用缝合的固定方式；外管11的后端插入蝴蝶结27的上部盲孔，钢丝绳13从外管11中伸出后，穿过蝴蝶结27的下部较小直径通孔，与下锚点固定附件14连接并固定。下锚点固定附件14的两侧同样采用含有一系列小孔的蝶翼结构，下部采用开口圆弧结构，中部含有通孔结构，如图5所示，钢丝绳13的末端设计有圆柱铝块，圆柱铝块与开口圆弧结构配合，牵引钢丝绳13，钢丝绳13的末端将牵引力传递至下锚点固定附件14和相应环带，进而对相应关节进行辅助运动。
为了呈现柔性功能外衣本体的工作原理，图6和图7表明了柔性助力外衣系统对髋关节后伸运动的助力示意图，鲍登线单元放置于臀部和大腿的后侧，针对图6的详细结构进行了局部放大。图6为对髋关节后伸运动时钢丝绳13收缩示意图，外管11与上锚点单元12连接，钢丝绳13经下锚点固定附件14牵引大腿环带4，将辅助力传递至大腿，以辅助下肢进行背伸运动。图7为髋关节前屈运动时钢丝绳13的快速释放示意图，髋关节向前摆动，钢丝绳13按照图7中的小箭头指示方向，快速释放，以降低和尽可能消除钢丝绳13对髋关节的约束。
进一步，图8和图9表明了对髋关节前屈运动的助力示意图，针对图8的详细结构进行了局部放大。图8为对髋关节前屈运动时钢丝绳13收缩示意图，下锚点固定附件14固定在大腿环带4的前侧，上锚点单元12固定在腰环带3的前侧，鲍登线单元放置于腹部和大腿的前侧，当髋关节进行前屈运动时，钢丝绳13按图8中小箭头方向收缩。图9为髋关节后伸运动时钢丝绳13的快速释放示意图，髋关节向后摆动，钢丝绳13按照图9中小箭头指示方向，快速释放。
对于踝关节背伸运动和趾屈运动的助力，本实施例进行了相应的描述，图10和图11表明了对踝关节背伸运动的助力示意图，同时，针对图10的详细结构进行了局部放大。图10为对踝关节背伸运动时踝钢丝绳16收缩示意图，踝下锚点固定附件18固定在皮靴19的后跟处，踝上锚点单元17固定在小腿环带5的后侧，鲍登线单元的踝外管15和踝钢丝绳16放置于小腿和脚踝的后侧，当踝关节进行背伸运动时，踝钢丝绳16按图10中小箭头方向收缩，牵引踝下锚点固定附件18，将辅助力通过皮靴19传递至踝关节，辅助踝关节进行背伸运动。图11为踝关节趾屈运动时踝钢丝绳16的快速释放示意图，踝关节向上转动，踝钢丝绳16按照图11中小箭头指示方向，快速释放。在对踝关节进行助力时，需要增加脚环带20和踝IMU21，以检测踝关节的姿态变化。
进一步，图12和图13表明了对踝关节趾屈运动的助力示意图，图12为对踝关节趾屈运动时踝钢丝绳16收缩示意图，踝下锚点固定附件18固定在脚环带20的上侧，踝上锚点单元17固定在小腿环带5的前侧，当踝关节进行趾屈运动时，踝钢丝绳16按图10中小箭头方向收缩，牵引踝下锚点固定附件18，将辅助力通过皮靴19传递至踝关节，辅助踝关节进行趾屈运动。图13为踝关节背伸运动时踝钢丝绳16的快速释放示意图，踝关节向下转动，踝钢丝绳16按照图13中小箭头指示方向，快速释放。
参见图14～19，该功能外衣本体可同时对髋关节前屈运动与后伸运动、踝关节趾屈运动与背伸运动中的任意两个运动同时提供助力，本实施例对髋前屈运动+踝趾屈运动、髋后伸运动+踝趾屈运动、髋后伸运动+踝背伸运动三种助力方式进行详细阐述。图14为该功能外衣同时为髋关节前屈运动和踝关节趾屈运动提供辅助运动的示意图，基于下肢步态分析，钢丝绳13和踝钢丝绳16按照图14中的小箭头分别牵引大腿环带4和脚环带20，实现同时助力的效果。在髋前屈和踝趾屈助力模式下，图15为髋关节后伸运动和踝关节背伸运动时的钢丝绳快速释放示意图，钢丝沿图15的小箭头方向释放，以消除对下肢自然步态的影响。
进一步，当该功能外衣同时为髋后伸运动和踝趾屈运动提供辅助力时，由于髋后伸运动和踝趾屈在步态中属于异相运动，图16和图17为两种不同的助力状态。
进一步，当该功能外衣同时为髋后伸运动和踝背伸运动提供辅助力时，髋后伸运动和踝背伸运动为同相运动，图18为功能外衣本体的髋关节后伸运动和踝关节背伸运动的辅助示意图，图19为髋关节前屈运动和踝关节趾屈运动时的钢丝绳快速释放示意图。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (5)
1.一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，其特征在于，该功能外衣本体穿戴于人体下肢，可为髋关节前屈运动与后伸运动、踝关节趾屈运动与背伸运动提供单个或其中两个运动方式提供助力，共8种助力方式，分别为：髋前屈助力、髋后伸助力、踝趾屈助力、踝背伸助力、髋前屈+踝趾屈助力、髋前屈+踝背伸助力、髋后伸+踝趾屈助力和髋后伸+踝背伸助力；
该功能外衣本体包括底层外衣、腰环带、大腿环带、小腿环带、脚环带、鲍登线单元、上锚点固定单元、下锚点固定附件、惯性传感器、拉力传感器，腰环带缝合于底层外衣的上部并且处于人体胯骨上方，大腿环带缝合于底层外衣的大腿中段，小腿环带缝合于底层外衣的膝位与小腿中段之间，且小腿环带固定于腓肠肌的中上部，脚环带固定于特制皮靴的中部；
腰环带和小腿环带的前侧和后侧分别设计了两处加厚接口，上锚点固定单元的上端与加厚接口连接，可采用缝合或铆接的方式连接，上锚点固定单元的下端与鲍登线单元的外管后端连接；
大腿环带的前侧和后侧分别设计了两处加厚接口，下锚点固定附件采用缝合或铆接的方式固定在加厚接口处，鲍登线单元的钢丝绳后端固定在下锚点固定附件上；
用于踝关节助力的下锚点固定附件安装于鞋的后跟处或脚环带的上侧，用于固定鲍登线单元的钢丝绳后端；
惯性传感器简称IMU最大数量为7个，腰IMU固定于腰环带的前侧，大腿IMU和小腿IMU均固定于大腿环带和小腿环带的外侧，踝IMU固定于脚环带的上侧；
根据助力方式不同选择IMU的安装数量，当仅对髋关节前屈运动或后伸运动助力时，安装腰IMU、大腿IMU和小腿IMU，当对踝关节的趾屈运动或背伸运动任一运动方式助力时，需在脚环带处增加踝IMU。
2.根据权利要求1所述的一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，其特征在于，上锚点固定单元包括上襟带、上楔形块、拉力传感器、下楔形块及下襟带，上襟带穿过上楔形块的中空结构，上楔形块通过螺钉与拉力传感器的上部连接，下楔形块同样通过螺钉与拉力传感器的下部连接，下襟带穿过下楔形块的中空结构，五个部件连接为单个独立单元；
上锚点固定单元的上襟带可采用缝合或铆接的方式与腰环带的前侧或后侧的加厚接口连接，下襟带通过蝴蝶结与鲍登线单元的外管后端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，其特征在于，该功能外衣本体用于辅助髋关节后伸运动时，2套上锚点固定单元和2个下锚点固定附件分别固定于腰环带和大腿环带的后侧且固定在加厚接口处，鲍登线单元的外管和钢丝绳分别固定在上锚点固定单元的蝴蝶结和下固定锚点固定附件，通过牵引钢丝绳，完成对髋后伸运动的助力；
当该功能外衣本体用于辅助髋关节前屈运动时，2套上锚点固定单元和2个锚点固定附件分别固定于腰环带和大腿环带的前侧且固定在加厚接口处，鲍登线单元放置于身体前侧，以此完成对髋前屈运动的助力。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，其特征在于，该功能外衣本体用于辅助踝关节背伸运动时，2套上锚点固定单元和2个下锚点固定附件分别固定于小腿环带的后侧和特制皮靴的后跟处且固定在加厚接口处，鲍登线单元位于小腿后侧，鲍登线单元的外管和钢丝绳分别固定在上锚点固定单元的蝴蝶结和下固定锚点固定附件，通过牵引钢丝绳，完成对踝关节背伸运动的助力；
该功能外衣本体用于辅助踝关节趾屈运动时，2套上锚点固定单元和2个下锚点固定附件分别固定于小腿环带的前侧和脚环带的上侧且固定在加厚接口处，鲍登线单元位于小腿前侧，以此对踝关节趾屈运动的助力。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于下肢助力的柔性功能外衣本体，其特征在于，该功能外衣本体能够根据健康人员或下肢运动障碍患者的需求，更换上锚点固定单元和下锚点固定附件的位置，改变鲍登线放置的位置，以此对不同髋或踝关节运动的助力。
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