CN111531523B - 一种助力行走及辅助支撑机构 - Google Patents

Abstract

一种助力行走及辅助支撑机构，它包括左腿、右腿、足部、腰部穿戴模块和辅助支撑伸缩杆，左腿和右腿上分别安装有足部；左腿和右腿分别包括髋关节连接件、大腿支撑杆、大腿绳驱动机构、膝关节连接件、小腿支撑杆、小腿绳驱动机构、踝关节连接件和减震模块，髋关节连接件与腰部穿戴模块连接；大腿支撑杆与髋关节连接件连接且二者能相对转动；所述大腿支撑杆通过膝关节连接件与所述小腿支撑杆转动连接，所述足部包括足底、电动折叠轮组和足部绑缚带；所述减震模块包括减震机构和足部缓冲垫，足部缓冲垫安装在足底上，减震机构与踝关节连接件连接，减震机构分别与足部缓冲垫和足底连接。本发明传动效能好，安全可靠，提高助力行走时的平顺性。

Description

一种助力行走及辅助支撑机构

技术领域

本发明涉及可穿戴式助力行走装置，特别涉及一种用于机器人的助力行走及辅助支撑机构。

背景技术

随着科技的进步与发展，人们越来越希望拥有一种具有助力行走及辅助站立功能的装置，以减轻长时间行走、负重行走等情况下双腿的负担。可穿戴助力行走机器人就是一种能够有效帮助人们减轻下肢负担的助力装置。该装置可穿戴于人体肢体外侧，可以提高人们在行走耐久性、负重能力等特定方面的能力。未来，可穿戴助力行走机器人将在医疗、民用等领域广泛应用，极大改善人们的生活。

近年，随着各种驱动方式的发展和计算机技术的成熟，可穿戴助力行走机器人受到了研究者们的高度重视。目前，可穿戴助力行走机器人的驱动方式以电机驱动、液压驱动及气动人工肌肉驱动为主。其中液压驱动存在自重大、能耗高等缺点。而气动人工肌肉驱动则存在难以精确控制、在较高的工作压力容易造成气动肌肉局部破损甚至爆炸等缺点。另外，现有的穿戴下肢行走机器人在踝关节、膝关节等连接处缺少减震装置，且没有辅助支撑功能，无法缓解行走时路面带来的冲击，减少了外骨骼的使用寿命，降低了行走时的平顺性、可靠性和安全性，也加快了对人体关节的磨损。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，提供一种助力行走及辅助支撑机构，该机构传动效能好，安全可靠，助力使用者平顺行走。

一种助力行走及辅助支撑机构，它包括左腿、右腿、足部、腰部穿戴模块和辅助支撑伸缩杆，左腿和右腿结构相同，左腿和右腿上分别安装有足部；

所述左腿和所述右腿分别包括髋关节连接件、大腿支撑杆、大腿绳驱动机构、膝关节连接件、小腿支撑杆、小腿绳驱动机构、踝关节连接件和减震模块，髋关节连接件与腰部穿戴模块连接；大腿支撑杆与髋关节连接件连接且二者能相对转动；

所述大腿绳驱动机构包括弹簧、活动座、第一电机、第一滑轮组和第一传动绳；所述活动座包括内座和外座，内座和外座通过弹簧连接，内座固装在腰部穿戴模块上，外座与大腿支撑杆转动连接，第一电机安装在外座上，第一滑轮组安装在大腿支撑杆的外侧面上，第一传动绳的一端固定在第一电机的输出轴轮槽上，第一传动绳绕在第一滑轮组上，第一传动绳的另一端固定在大腿支撑杆上的大腿连接点处，所述大腿支撑杆通过膝关节连接件与所述小腿支撑杆转动连接，大腿支撑杆上还安装有大腿捆绑带，小腿支撑杆上还安装有小腿捆绑带；

所述小腿绳驱动机构包括第二电机、第二滑轮组和第二传动绳；第二电机安装在小腿支撑杆的下部前侧，第二滑轮组分布安装在大腿支撑杆和小腿支撑杆的外侧面上，第二传动绳的一端固定在第二电机的输出轴轮槽上，第二传动绳的另一端固定在大腿连接点处，第二传动绳绕在第二滑轮组上，小腿支撑杆与踝关节连接件连接且二者能相对转动；

所述辅助支撑伸缩杆包括支撑杆、第三电机、螺杆、外杆和内杆；支撑杆包含竖杆和连接在竖杆顶端的横杆，所述竖杆下部安装把手，第三电机的输出轴连接螺杆，第三电机的外壳安装在支撑杆的竖杆底端，外杆和内杆均呈管状且二者嵌套设置，内杆的内管壁顶端加工有内螺纹，并与螺杆的螺纹相配合，外杆包覆第三电机，外杆的顶端与支撑杆的竖杆底端固接，支撑杆可拆卸连接在腰部穿戴模块外壁上；所述足部包括足底、电动折叠轮组和足部绑缚带；足部绑缚带安装在足底上，电动折叠轮组安装在足底两侧；

所述减震模块包括减震机构和足部缓冲垫，足部缓冲垫安装在足底上，所述减震机构包括上支撑件、连接件一、弹簧减震器一、连接件二、弹簧减震器二和下支撑件；

所述踝关节连接件包括踝关节球铰杆、踝关节球头和踝关节球型卡槽；踝关节球铰杆一端与踝关节球头连接，踝关节球头嵌入在踝关节球型卡槽内形成球铰，踝关节球型卡槽与小腿支撑杆连接；

上支撑件的上部与踝关节球铰杆的下端连接，上支撑件和下支撑件之间布置有均与二者转动连接的连接件一和连接件二；下支撑件分别与足底和足部缓冲垫固接，弹簧减震器一的一端与连接件一转动连接，弹簧减震器一的另一端与下支撑件转动连接，弹簧减震器二的一端与上支撑件转动连接，弹簧减震器二的另一端与下支撑件转动连接，所述大腿捆绑带和所述小腿捆绑带上分别安装有陀螺仪，腰部穿戴模块上安装有加速度传感器。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1、本发明机构采用腿部多滑轮辅助助力结构，分别在大腿支撑杆和小腿支撑杆上设置大腿绳驱动机构和小腿绳驱动机构，通过电机带动传动绳并配合滑轮组进行传动，实现装置的辅助助力功能，使传动更有效率，避免因传动绳太长导致缠绕，相较液压驱动和气动人工肌肉驱动，该机构重量更轻，耗能更小，更安全。

2、利用减震机构和足部缓冲垫构成减震模块，缓解行走时路面带来的冲击，起到保护人体关节的作用。在踝关节处设计减震机构，并在足部设置足部缓冲垫，使得装置具有减震功能，缓解行走时路面带来的冲击，增加本发明助力行走及辅助支撑机构的使用寿命，提高助力行走时的平顺性。其中减震机构通过连接件一、弹簧减震器一、连接件二和弹簧减震器二上下转动，起到起到隔离震动的作用。

3、在腰部两侧设计可拆卸的辅助支撑伸缩杆，使用者在直立时，可通过辅助支撑伸缩杆的把手的按钮控制电机带动螺杆旋转，从而使内杆着地，起到辅助支撑的作用；在足部设置电动折叠轮组，通过控制电动折叠轮组进行180°旋转，使的轮组支撑地面具有滑行功能，可配合辅助支撑伸缩杆使用。

4、本发明设计的髋关节连接件好和活动座相互配合，大腿支撑杆与髋关节连接件能相对转动，腰部穿戴模块与髋关节连接件连接，内座和外座通过弹簧连接，内座固装在腰部穿戴模块上，大腿支撑杆和小腿支撑杆转动连接，在穿戴者行走时，能实现大腿一定范围的外展、内收、前屈、后伸等的运动。小腿支撑杆与踝关节连接件连接且二者能相对转动；实现了踝关节的相应运动，姿态灵活，满足助力行走的需要。

5、本发明具有减震性好，传动平稳，耗能低，装置重量轻，运动连贯性与流畅性高的优点，可应用于日常生活的助力行走支撑。

下面结合附图和实施方式对本发明的技术方案作进一步地说明：

附图说明

图1为本发明的助力行走及辅助支撑机构的立体结构示意图；

图2为本发明的左腿的结构示意图；

图3为大腿绳驱动机构的结构示意图；

图4为小腿绳驱动机构的结构示意图；

图5为大腿支撑杆和大腿捆绑带的结构及布置关系图；

图6为小腿支撑杆和小腿捆绑带的结构及布置关系图；

图7为髋关节连接件的结构示意图；

图8为足部支撑组件的结构示意图；

图9为电动折叠轮组的结构示意图；

图10为踝关节连接件的结构示意图；

图11为减震模块与足底相互布置关系图

图12为减震模块的结构示意图；

图13为腰部穿戴模块的结构示意图；

图14为辅助支撑伸缩杆的结构示意图；

图15为图14的I处局部放大图；

图16为图14的II处局部放大图；

图17为膝关节连接件的结构示意图。

具体实施方式

参见图1-图16所示，本实施方式的一种助力行走及辅助支撑机构，它包括左腿、右腿、足部、腰部穿戴模块1和辅助支撑伸缩杆2，左腿和右腿结构相同，左腿和右腿上分别安装有足部10；

所述左腿和所述右腿分别包括髋关节连接件3、大腿支撑杆4、大腿绳驱动机构5、膝关节连接件6、小腿支撑杆7、小腿绳驱动机构8、踝关节连接件9和减震模块12，髋关节连接件3与腰部穿戴模块1连接；大腿支撑杆4与髋关节连接件3连接且二者能相对转动；

所述大腿绳驱动机构5包括弹簧5-1、活动座、第一电机5-3、第一滑轮组5-4和第一传动绳5-6；所述活动座包括内座5-2-1和外座5-2-2，内座5-2-1和外座5-2-2通过弹簧5-1连接，内座5-2-1固装在腰部穿戴模块1上，外座5-2-2与大腿支撑杆4转动连接，第一电机5-3安装在外座5-2-2上，第一滑轮组5-4安装在大腿支撑杆4的外侧面上，第一传动绳5-6的一端固定在第一电机5-3的输出轴轮槽上，第一传动绳5-6绕在第一滑轮组5-4上，第一传动绳5-6的另一端固定在大腿支撑杆4上的大腿连接点5-5处，所述大腿支撑杆4通过膝关节连接件6与所述小腿支撑杆7转动连接，大腿支撑杆4上还安装有大腿捆绑带4-2，小腿支撑杆7上还安装有小腿捆绑带7-2；

所述小腿绳驱动机构8包括第二电机8-1、第二滑轮组8-2和第二传动绳8-3；第二电机8-1安装在小腿支撑杆7的下部前侧，第二滑轮组8-2分布安装在大腿支撑杆4和小腿支撑杆7的外侧面上，第二传动绳8-3的一端固定在第二电机8-1的输出轴轮槽上，第二传动绳8-3的另一端固定在大腿连接点5-5处，第二传动绳8-3绕在第二滑轮组8-2上，小腿支撑杆7与踝关节连接件9连接且二者能相对转动；

所述辅助支撑伸缩杆2包括支撑杆2-1、第三电机2-2、螺杆2-3、外杆2-4和内杆2-5；支撑杆2-1包含竖杆和连接在竖杆顶端的横杆，所述竖杆下部安装把手2-6，第三电机2-2的输出轴连接螺杆2-3，第三电机2-2的外壳安装在支撑杆2-1的竖杆底端，外杆2-4和内杆2-5均呈管状且二者嵌套设置，内杆2-5的内管壁顶端加工有内螺纹，并与螺杆2-3的螺纹相配合，外杆2-4包覆第三电机2-2，外杆2-4的顶端与支撑杆2-1的竖杆底端固接，支撑杆2-1可拆卸连接在腰部穿戴模块1外壁上；所述足部10包括足底10-1、电动折叠轮组10-2和足部绑缚带10-3；足部绑缚带10-3安装在足底10-1上，电动折叠轮组10-2安装在足底10-1两侧；

所述减震模块12包括减震机构12-1和足部缓冲垫12-2，足部缓冲垫12-2安装在足底10-1上，所述减震机构12-1包括上支撑件12-11、连接件一12-12、弹簧减震器一12-13、连接件二12-14、弹簧减震器二12-15和下支撑件12-16；

所述踝关节连接件9包括踝关节球铰杆9-3、踝关节球头9-2和踝关节球型卡槽9-1；踝关节球铰杆9-3一端与踝关节球头9-2连接，踝关节球头9-2嵌入在踝关节球型卡槽9-1内形成球铰，踝关节球型卡槽9-1与小腿支撑杆7连接；如此设置，踝关节连接件3做成球铰结构，踝关节球头9-2和踝关节球型卡槽9-1的相互配合，二者绕公共的球心相对转动，不仅实现了小腿支撑杆7与减震模块12的连接固定，也使得足部10相对小腿支撑杆7的任意角度的旋转，通过球铰杆、球头和球型卡槽将足部10和小腿支撑杆7连接，以简单的结构保证踝关节有3个自由度，提高踝关节连接件9与人体踝关节的契合度，增加助力行走辅助使用的舒适性，使该发明具有良好的人机关系。

上支撑件12-11的上部与踝关节球铰杆9-3的下端连接，上支撑件12-11和下支撑件12-16之间布置有均与二者转动连接的连接件一12-12和连接件二12-14；下支撑件12-16分别与足底10-1和足部缓冲垫12-2固接，弹簧减震器一12-13的一端与连接件一12-12转动连接，弹簧减震器一12-13的另一端与下支撑件12-16转动连接，弹簧减震器二12-15的一端与上支撑件12-11转动连接，弹簧减震器二12-15的另一端与下支撑件12-16转动连接，所述大腿捆绑带4-2和所述小腿捆绑带7-2上分别安装有陀螺仪11-2，腰部穿戴模块1上安装有加速度传感器11-1。利用减震机构12-1和足部缓冲垫12-2构成减震模块，缓解行走时路面带来的冲击，增加外骨骼的使用寿命，提高了行走时的平顺性，起到保护人体关节的作用。其中减震机构通过连接件一12-12、弹簧减震器一12-13、连接件二12-14和弹簧减震器二12-15上下转动，起到起到隔离震动的作用。可选地，每个大腿绳驱动机构上的弹簧5-1数量为4个，阵列排布。

作为一个可实施方式，如图3所示，第一滑轮组5-4包括两个滑轮，分别位于大腿支撑杆4顶部的六分之一处和三分之一处；大腿连接点5-5呈圆环状，位于大腿支撑杆4的中点；第一传动绳5-6通过绕在两个滑轮上后分别固接在第一电机5-3的输出轴轮槽和大腿连接点5-5上；通过第一电机5-3正反旋转助力带动第一传动绳5-6并配合第一滑轮组进行传动，实现助力大腿支撑杆4的抬腿、摆步、前屈、后伸等动作，达到助力行走功能。其中大腿支撑杆4的顶部存在两块间隔的限位板4-1；两个限位板4-1中部有通孔；两块限位板4-1内侧存在凹槽，外座5-2-2底部支耳插入凹槽内，外座5-2-2的底部支耳的通孔与大腿支撑杆4顶部的两块限位板4-1的两个通孔配合并采用杆件连接形成转动。支撑杆2-1可做成T型。

上述方式的基础上，作为另一个可实施方式，如图4所示，第二滑轮组8-2包括四个滑轮，其中两个滑轮分别位于大腿支撑杆4的四分之一处(邻近底部)和大腿支撑杆底部，另外两个滑轮分别位于小腿支撑杆7顶部和小腿支撑杆7的四分之一处(邻近顶部)；第二传动绳8-3通过绕在4个滑轮上后分别固接在第二电机8-1的输出轴轮槽和大腿连接点5-5上。通过第二电机8-1正反旋转助力带动第二传动绳8-3并配合第二滑轮组8-2进行传动，实现小腿支撑杆7的抬腿、摆步、前屈、后伸等动作，达到助力行走功能。通过电机驱动助力带动传动绳并配合滑轮组进行传动，实现机构的辅助助力功能，使传动更有效率，避免因传动绳太长导致缠绕，相较液压驱动和气动人工肌肉驱动，该机构重量更轻，耗能更小，更安全。通常第一电机5-3和第二电机8-1均为伺服电机。

另外，为了采集姿态信息，助力行走稳定安全，如图5、图6和图13所示，加速度传感器11-1安装在腰部穿戴模块1的后侧，采集人体走动时的加速度，检测人体姿态信息，用于识别人体运动意图；陀螺仪11-2分别安装在两个大腿绑缚带4-2和两个小腿捆绑带7-2的外侧面上，采集角速度信息，用于识别大腿姿态和小腿姿态。加速度传感信号和角度信号传入集成于腰部穿戴模块1上的控制器13，控制器13识别人体运动意图、大腿姿态和小腿姿态后，控制第一电机5-3和第二电机8-1，通过第一传动绳5-6和第二传动绳8-4带动大腿支撑杆4和小腿支撑杆7运动，起到助力行走。

作为另一个可实施方式，足部缓冲垫12-2由高密度弹性橡胶垫制成，其形状与足底10-1结构相同，厚度为5毫米。

基于上述可实施方式，如图7所示，可选地，所述髋关节连接件3包括髋关节球铰杆3-1、髋关节球头3-2和髋关节球型卡槽3-3；髋关节球铰杆3-1一端与髋关节球头3-2连接，另一端与大腿支撑杆4顶部连接，髋关节球头3-2嵌入在髋关节球型卡槽3-3内形成球铰，髋关节球型卡槽3-3与腰部穿戴模块1连接。如此设置，髋关节连接件3为球铰结构，髋关节球头3-2和髋关节球型卡槽3-3的相互配合，二者绕公共的球心相对转动，通过内座5-2-1和外座5-2-2之间弹簧5-1软连接，不仅实现了大腿支撑杆4及大腿绳驱动机构5与腰部穿戴模块1的连接固定，也使得大腿支撑杆4相对腰部穿戴模块1的任意角度的旋转，实现穿戴者行走时大腿在一定范围的外展和内收的运动。通过球铰杆、球头和球型卡槽将腰部穿戴模块和大腿支撑杆连接，以简单的结构保证髋关节有3个自由度，提高髋关节连接件与人体髋关节的契合度，增加助力行走辅助使用的舒适性，使该发明具有良好的人机关系。

结合上述可实施方式，如图8和图9所示，可选地，所述电动折叠轮组10-2包括舵机10-21、转动轴10-22、多个底座10-23和多个轮子10-24；舵机10.-21安装在足底10-1侧部，转动轴10-22的中部安装在与舵机10-21的输出轴上，所述转动轴10-22与舵机10-21的输出轴垂直，多个底座10-23沿转动轴10-22的轴向布置，并固装在转动轴10-22上，轮子10-24与底座10-23一一对应设置，轮子10-24转动安装在底座10-23上。作为一个可实施方式，底座10-23为双角形结构，其角端通过通孔配合与轮子10-24连接形成转动，底座10-23的底端为套筒结构，套筒通过键联接与转动轴10-22固接。使用者抬起脚后，可按动做在辅助支撑伸缩杆2的支撑杆2-1的把手2-6前端的第二按钮，第二按钮与舵机10-21通讯连接，控制舵机10-21启动带动转动轴10-22旋转，使底座10-23和轮子10-24旋转180°，收回时，再次抬起脚，按动把手2-6前端的圆形按钮，控制舵机10-21启动，使底座10-23和轮子10-24再次旋转180°收起。

基于上述可选方式，如图13所示，可选地，所述腰部穿戴模块1包括U型挡板1-1、腰部捆绑带1-3、两个圆盘阻尼转轴铰链一1-4和两个卡扣1-5；

U型挡板1-1内安装有腰部捆绑带1-3，两个圆盘阻尼转轴铰链一1-4对称固装在U型挡板1-1的两侧壁外壁面上，两个卡扣1-5分别安装在两个圆盘阻尼转轴铰链一1-4上，髋关节球型卡槽3-3固装在U型挡板1-1的两侧壁外壁面上，内座5-2-1固装在U型挡板1-1的两侧壁外壁面上，加速度传感器11-1安装在U型挡板1-1的横板外侧面上。

结合图14-图16所示，在U型挡板1-1两侧安装两个可拆卸的辅助支撑伸缩杆2，使用者在直立时，可通过辅助支撑伸缩杆2的把手2-6的第一按钮控制第三电机2-2带动螺杆2-3旋转，从而使内杆2-5着地，起到辅助支撑的作用。支撑杆2-1卡接在卡扣1-5上，卡扣1-5安装在圆盘阻尼转轴铰链一1-4上，圆盘阻尼转轴铰链提供使用者对辅助支撑伸缩杆2调整角度，起到定位功能。使用者使用电动折叠轮组10-2时可配合辅助支撑伸缩杆2使用，在足部设置电动折叠轮组10-2，通过辅助支撑伸缩杆2的把手2-6上的第二按钮控制舵机10-21带动转动轴10-22及轮子10-24进行180°旋转，使机构具有滑行功能，配合辅助支撑伸缩杆2使用。或者辅助支撑伸缩杆2单独支撑使用。

如图17所示，可选地，所述膝关节连接件6包括上连接板6-1、下连接板6-2和圆盘阻尼转轴铰链二6-3，上连接板6-1和下连接板6-2拼接后成方形框，上连接板6-1和下连接板6-2通过圆盘阻尼转轴铰链二6-3转动连接，大腿支撑杆4的下端与上连接板6-1固接，小腿支撑杆7的上端与下连接板6-2固接。圆盘阻尼转轴铰链提供使用者对小腿支撑杆7和大腿支撑杆4之间调整角度，起到定位功能。

工作过程

穿戴行走时，加速度传感器11-1采集人体走动时的加速度，检测人体姿态信息；螺仪11-2分别采集大腿和小腿角速度信息。加速度信息和角速度信息传入控制器13，控制器13识别人体运动意图、大腿姿态和小腿姿态后，控制第一电机5-3和第二电机8-1，通过第一传动5-6和第二传动绳8-4带动大腿支撑杆4和小腿支撑杆7运动，起到助力行走的作用。

需要辅助支撑时，按动辅助支撑伸缩杆2的把手2-6前端的第一按钮，控制第三电机2-2带动螺杆2-3转动，使内杆2-5伸出，达到合适的长度后，可再次按动按钮使内杆停止伸长。使用者可将支撑杆2-1的顶端横杆放在腋下，并可利用卡扣1-5和圆盘阻尼转轴铰链一1-4控制辅助支撑伸缩杆2旋转一定角度，使辅助支撑伸缩杆2处在最舒服的位置。

使用足部滑行功能时，使用者抬起脚后，按动支撑杆2-1的把手2-6前端的第二按钮，控制舵机10-21带动转动轴10-22旋转，使底座10-23和轮子10-24一起旋转180°。使用者可配合辅助支撑伸缩杆2使用。收回时，再次抬起脚，按动支撑杆2-1的把手2-6前端的第二按钮，使底座10-23和轮子10-24再次旋转180°收起。辅助支撑伸缩杆2和电动叠轮组件10-2配合使用或者单独使用。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，均仍属本发明技术方案范围。

Claims (5)

1.一种助力行走及辅助支撑机构，其特征在于：它包括左腿、右腿、足部、腰部穿戴模块(1)和辅助支撑伸缩杆(2)，左腿和右腿结构相同，左腿和右腿上分别安装有足部(10)；

所述左腿和所述右腿分别包括髋关节连接件(3)、大腿支撑杆(4)、大腿绳驱动机构(5)、膝关节连接件(6)、小腿支撑杆(7)、小腿绳驱动机构(8)、踝关节连接件(9)和减震模块(12)，髋关节连接件(3)与腰部穿戴模块(1)连接；大腿支撑杆(4)与髋关节连接件(3)连接且二者能相对转动；

所述大腿绳驱动机构(5)包括弹簧(5-1)、活动座、第一电机(5-3)、第一滑轮组(5-4)和第一传动绳(5-6)；所述活动座包括内座(5-2-1)和外座(5-2-2)，内座(5-2-1)和外座(5-2-2)通过弹簧(5-1)连接，内座(5-2-1)固装在腰部穿戴模块(1)上，外座(5-2-2)与大腿支撑杆(4)转动连接，第一电机(5-3)安装在外座(5-2-2)上，第一滑轮组(5-4)安装在大腿支撑杆(4)的外侧面上，第一传动绳(5-6)的一端固定在第一电机(5-3)的输出轴轮槽上，第一传动绳(5-6)绕在第一滑轮组(5-4)上，第一传动绳(5-6)的另一端固定在大腿支撑杆(4)上的大腿连接点(5-5)处，所述大腿支撑杆(4)通过膝关节连接件(6)与所述小腿支撑杆(7)转动连接，大腿支撑杆(4)上还安装有大腿捆绑带(4-2)，小腿支撑杆(7)上还安装有小腿捆绑带(7-2)；

所述小腿绳驱动机构(8)包括第二电机(8-1)、第二滑轮组(8-2)和第二传动绳(8-3)；第二电机(8-1)安装在小腿支撑杆(7)的下部前侧，第二滑轮组(8-2)分布安装在大腿支撑杆(4)和小腿支撑杆(7)的外侧面上，第二传动绳(8-3)的一端固定在第二电机(8-1)的输出轴轮槽上，第二传动绳(8-3)的另一端固定在大腿连接点(5-5)处，第二传动绳(8-3)绕在第二滑轮组(8-2)上，小腿支撑杆(7)与踝关节连接件(9)连接且二者能相对转动；

所述辅助支撑伸缩杆(2)包括支撑杆(2-1)、第三电机(2-2)、螺杆(2-3)、外杆(2-4)和内杆(2-5)；支撑杆(2-1)包含竖杆和连接在竖杆顶端的横杆，所述竖杆下部安装把手(2-6)，第三电机(2-2)的输出轴连接螺杆(2-3)，第三电机(2-2)的外壳安装在支撑杆(2-1)的竖杆底端，外杆(2-4)和内杆(2-5)均呈管状且二者嵌套设置，内杆(2-5)的内管壁顶端加工有内螺纹，并与螺杆(2-3)的螺纹相配合，外杆(2-4)包覆第三电机(2-2)，外杆(2-4)的顶端与支撑杆(2-1)的竖杆底端固接，支撑杆(2-1)可拆卸连接在腰部穿戴模块(1)外壁上；所述足部(10)包括足底(10-1)、电动折叠轮组(10-2)和足部绑缚带(10-3)；足部绑缚带(10-3)安装在足底(10-1)上，电动折叠轮组(10-2)安装在足底(10-1)两侧；

所述减震模块(12)包括减震机构(12-1)和足部缓冲垫(12-2)，足部缓冲垫(12-2)安装在足底(10-1)上，所述减震机构(12-1)包括上支撑件(12-11)、连接件一(12-12)、弹簧减震器一(12-13)、连接件二(12-14)、弹簧减震器二(12-15)和下支撑件(12-16)；

所述踝关节连接件(9)包括踝关节球铰杆(9-3)、踝关节球头(9-2)和踝关节球型卡槽(9-1)；踝关节球铰杆(9-3)一端与踝关节球头(9-2)连接，踝关节球头(9-2)嵌入在踝关节球型卡槽(9-1)内形成球铰，踝关节球型卡槽(9-1)与小腿支撑杆(7)连接；

上支撑件(12-11)的上部与踝关节球铰杆(9-3)的下端连接，上支撑件(12-11)和下支撑件(12-16)之间布置有均与二者转动连接的连接件一(12-12)和连接件二(12-14)；下支撑件(12-16)分别与足底(10-1)和足部缓冲垫(12-2)固接，弹簧减震器一(12-13)的一端与连接件一(12-12)转动连接，弹簧减震器一(12-13)的另一端与下支撑件(12-16)转动连接，弹簧减震器二(12-15)的一端与上支撑件(12-11)转动连接，弹簧减震器二(12-15)的另一端与下支撑件(12-16)转动连接，所述大腿捆绑带(4-2)和所述小腿捆绑带(7-2)上分别安装有陀螺仪(11-2)，腰部穿戴模块(1)上安装有加速度传感器(11-1)。

2.根据权利要求1所述一种助力行走及辅助支撑机构，其特征在于：所述髋关节连接件(3)包括髋关节球铰杆(3-1)、髋关节球头(3-2)和髋关节球型卡槽(3-3)；髋关节球铰杆(3-1)一端与髋关节球头(3-2)连接，另一端与大腿支撑杆(4)顶部连接，髋关节球头(3-2)嵌入在髋关节球型卡槽(3-3)内形成球铰，髋关节球型卡槽(3-3)与腰部穿戴模块(1)连接。

3.根据权利要求2所述一种助力行走及辅助支撑机构，其特征在于：所述电动折叠轮组(10-2)包括舵机(10-21)、转动轴(10-22)、多个底座(10-23)和多个轮子(10-24)；舵机(10-21)安装在足底(10-1)侧部，转动轴(10-22)的中部安装在舵机(10-21)的输出轴上，所述转动轴(10-22)与舵机(10-21)的输出轴垂直，多个底座(10-23)沿转动轴(10-22)的轴向布置，并固装在转动轴(10-22)上，轮子(10-24)与底座(10-23)一一对应设置，轮子(10-24)转动安装在底座(10-23)上。

4.根据权利要求2或3所述一种助力行走及辅助支撑机构，其特征在于：所述腰部穿戴模块(1)包括U型挡板(1-1)、腰部捆绑带(1-3)、两个圆盘阻尼转轴铰链一(1-4)和两个卡扣(1-5)；

U型挡板(1-1)内安装有腰部捆绑带(1-3)，两个圆盘阻尼转轴铰链一(1-4)对称固装在U型挡板(1-1)的两侧壁外壁面上，两个卡扣(1-5)分别安装在两个圆盘阻尼转轴铰链一(1-4)上，支撑杆(2-1)的竖杆卡接在卡扣(1-5)上，髋关节球型卡槽(3-3)固装在U型挡板(1-1)的两侧壁外壁面上，内座(5-2-1)固装在U型挡板(1-1)的两侧壁外壁面上，加速度传感器(11-1)安装在U型挡板(1-1)的横板外侧面上。

5.根据权利要求4所述一种助力行走及辅助支撑机构，其特征在于：所述膝关节连接件(6)包括上连接板(6-1)、下连接板(6-2)和圆盘阻尼转轴铰链二(6-3)，上连接板(6-1) 和下连接板(6-2)拼接后成方形框，上连接板(6-1)和下连接板(6-2)通过圆盘阻尼转轴铰链二(6-3)转动连接，大腿支撑杆(4)的下端与上连接板(6-1)固接，小腿支撑杆(7)的上端与下连接板(6-2)固接。

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