CN114534172B - 一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，属于可穿戴装备技术领域。本发明通过腿部支撑组件中的滑动单元使得腿部支撑组件可以根据穿戴者的步态周期自由调整支撑长度，在人体支撑相时，设置在腿部支撑组件内的弹性元件将足跟着地时的冲击转化为弹性元件的弹性势能，并在人体摆动相时，释放该弹性势能推动支撑向上滑动，对应的离合器组件在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使装置处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，不干涉人体自然运动，使装置处于从动助力状态。本发明的被动负重支撑装置为非拟人化结构，减少了因转动中心与人体膝关节不匹配而带来的运动学限制，同时还可根据人体行走时的相位自动切换两种工作状态。

Description

一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置

技术领域

本发明属于可穿戴装备技术领域，更具体地，涉及一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置。

背景技术

负重行走是人们日常生活中的常见运动。尽管车辆运输能极大的解决大部分物资运输的问题，但人体负重运输仍在遇到复杂路况时(如高原边境、丛林山地、地震灾区)具有不可替代的作用。然而，大重量负重行走会对身体多个部位产生严重的运动损伤。为了平衡身体重心，在大重量负重行走时人体躯干会向前倾斜，这使得负重对腰部产生极大的负荷，可能会引起背部肌肉拉伤以及腰间盘突出等损伤。同时，负重行走时的足底压力会大幅度增加，这可能会导致脚部水泡以及应力性骨折。

为了让负重行走变得更加安全与轻松，人们一直在探索更加科学的负重方法。背包是最常见的负重方式之一，其结构简单可靠，成本低廉，但并没有明显的减重作用。之后有人仿照扁担的原理发明了可以降低足底压力峰值的悬浮背包，以及将负重跨过人体直接传导至地面的并联式主动外骨骼。但这些负重工具多依赖电池进行供电，使用时长有一定的限制，而且因使用了电机，反而增加了使用者的负重。并且主动式负重外骨骼结构复杂性高，还会对人体的正常运动带来额外的限制和阻碍。现有的被动负重外骨骼多采用拟人化结构设计，这种设计常常会因为外骨骼关节与人体关节旋转中心不匹配而对使用者带来严重的运动干涉。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，其目的在于降低外骨骼对人体运动干涉的同时，可根据人体行走时的相位自动切换外骨骼的支撑和从动助力状态。

为实现上述目的，本发明提供了一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，包括：背部负重组件、腿部支撑组件以及离合器组件；

所述背部负重组件设置在穿戴者的背部，用于收纳负重并提供所述腿部支撑组件和离合器组件的安装平台；

所述腿部支撑组件设置有两组并左右对称布置在穿戴者下肢后侧，每组腿部支撑组件包括上部支撑、滑动单元、下部支撑、弹性元件以及脚部支撑；所述滑动单元包括滑轨和滑块，所述上部支撑一端与背部负重组件相连，另一端与所述滑轨的一端固定连接，所述下部支撑上端与所述滑块滑动连接，所述下部支撑的下端与设置在所述脚部支撑上的弹性元件弹性连接；

所述离合器组件设置有两组并分别安装在两个腿部支撑组件上，用于分时调控腿部支撑组件的工作状态，在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使腿部支撑组件处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，使腿部支撑组件处于从动助力状态。

进一步地，所述离合器组件设置有两组并分别安装在两个腿部支撑组件上，每组离合器组件包括触发绳、换向器、挡块及触发块；所述挡块和触发块分别铰接在所述上部支撑上，并可相对所述上部支撑转动，所述换向器设置在所述触发块的侧上方，所述触发绳穿过所述换向器，一端与触发块上端固定，一端与所述背部负重组件相连；

在支撑相前期，所述离合器组件未被触发时，所述触发块的上端抵住所述挡块的一侧，阻止挡块逆时针转动，所述下部支撑从上方推开挡块向下运动，但无法从下方推开挡块向上运动，此时处于支撑状态；

在支撑相末期穿戴者下肢继续向后摆动时，所述触发绳拉动所述触发块逆时针转动，使其脱离与所述挡块的接触，挡块逆时针转动，下部支撑从下方推开挡块向上运动，同时也可以从上方推开挡块向下运动，此时处于从动状态。

进一步地，所述腿部支撑组件还包括设置在所述上部支撑和背部负重组件之间的上部连接件，所述上部连接件上端通过万向节与所述背部负重组件铰接，下端与所述上部支撑固定连接；

或/和中部连接件，所述中部连接件的侧端与所述滑块固定连接，下端套设在所述下部支撑的上端；

或/和滑轮，所述滑轮与所述脚部支撑的下方滑动连接。

进一步地，所述腿部支撑组件还包括设置在所述下部支撑与所述脚部支撑之间的滑动法兰，所述滑动法兰一端与所述下部支撑下端固定连接，另一端与所述脚部支撑通过滑动副连接。

进一步地，所述腿部支撑组件还包括设置在所述下部支撑与所述滑动法兰之间的下部连接件，所述下部连接件为中空的阶梯管，其上端深入所述下部支撑内，下端套在所述滑动法兰的轴承上。

进一步地，所述上部支撑上有多个挡块及触发块的安装孔，所述挡块及触发块的安装位置使得穿戴者脚跟着地时所述滑动单元的滑块位于所述挡块的下方。

进一步地，所述触发绳的长度为穿戴者行走过程中脚尖离地时所述触发绳绷直并拉开所述触发块。

进一步地，所述背部负重组件包括：包括背包、支撑板和挂钩，所述背包与所述支撑板下端固定连接，所述挂钩设置在所述支撑板上，所述触发绳的一端设置在所述挂钩上。

进一步地，所述支撑板上设置有多组不同间距的安装孔，用于调整两组腿部支撑组件的间距。

进一步地，还包括脚部连接组件，所述脚部连接组件设置有两组，每组脚部连接组件包括脚部连接件和脚部滑块，所述脚部连接件通过柔性绑带固定人体脚后跟处，并与脚部滑块铰接，所述脚部滑块套在脚部支撑上，可上下滑动。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

(1)本发明通过腿部支撑组件中的滑动单元使得腿部支撑组件可以根据穿戴者的步态周期自由调整支撑长度，在人体支撑相时，设置在腿部支撑组件内的弹性元件将足跟着地时的冲击力转化为所述弹性元件的弹性势能，并在人体摆动相时，弹性元件复原，释放该弹性势能推动支撑向上滑动，对应的离合器组件分时调控所述腿部支撑组件的工作状态，在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使所述腿部支撑组件处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，不干涉人体自然运动，使腿部支撑组件处于从动助力状态。也即是说本发明没有与人体膝关节对应的转动副，而是采用滑动单元使支撑自由伸缩，使得本发明的被动负重支撑装置为非拟人化结构，减少了因转动中心与人体膝关节不匹配而带来的运动学限制，减少了因人机耦合性差导致的运动干涉，使用起来更加舒适灵活，同时还实现了在整个步态周期内，根据人体行走时的相位自动切换两种工作状态，可有效降低负重行走时人体背部负载、减轻足底压力以及下肢肌肉的受力。

(2)作为优选，在上部连接件和支撑板之间通过万向节连接，使得被动负重装置不会限制穿戴者下肢的自由运动。

(3)作为优选，在下部支撑与弹性元件之间设置有滑动法兰，可以减小下部支撑上下滑动的摩擦力。

(4)作为优选，在背部负重组件支撑板2上设置有多组用于调整两组腿部支撑组件的间距的安装孔，可以根据穿戴者体型调节两组腿部支撑组件的间距。

(5)作为优选，可根据使用者的身高调整挡块及触发块的安装位置，可以使得在支撑相开始时使用者就能获得外骨骼的助力。

(6)作为优选，触发绳的长度可自由调节，可以使得在摆动相开始时使用者下肢就可以自由摆动，不受外骨骼限制。

总而言之，在于降低外骨骼对人体运动干涉的同时，可根据人体行走时的相位自动切换外骨骼的支撑和从动助力状态。并且本发明的装置未使用电机、传感器等电子元件，具有不需要外部提供电能、重量低等优点。

附图说明

图1为本发明提供的被动负重支撑装置的总体结构示意图；

图2为本发明提供的背部负重组件的局部放大示意图；

图3为本发明提供的离合器组件的局部放大示意图；

图4为本发明提供的腿部支撑组件的局部放大示意图；

图5为本发明提供的被动负重支撑装置穿戴侧视图；

图6为本发明提供的被动负重支撑装置穿戴正视图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：

1-背包，2-支撑板，3-上部支撑，4-触发绳，5-中部连接件，6-下部支撑，7-压簧，8-挂钩，9-上部连接件，10-限位，11-滑动单元，12-换向器，13-挡块，14-触发块，15-下部连接件，16-滑动法兰，17-脚部支撑，18-脚部连接件，19-脚部滑块，20-滑轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明中，本发明及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

如图1所示，本发明提供的一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，包括：背部负重组件、腿部支撑组件、离合器组件以及脚部连接件；

背部负重组件设置在穿戴者的背部，用于收纳负重，将背部负重组件固定在人体背部，并提供腿部支撑组件和离合器组件的安装平台；

腿部支撑组件设置有两组并左右对称布置在穿戴者下肢后侧，其上端与背部负重组件铰接，下端接触地面，并且根据穿戴者的步态周期自由调整支撑长度，用于承载部分背部负重组件的重量；在人体支撑相时，设置在腿部支撑组件内的弹性元件将足跟着地时的冲击力转化为弹性元件的弹性势能，并在人体摆动相时，弹性元件复原，释放该弹性势能推动支撑向上滑动，减轻下肢肌肉的受力；

离合器组件设置有两组并分别安装在两个腿部支撑组件上，用于分时调控腿部支撑组件的工作状态，在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使腿部支撑组件处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，使腿部支撑组件处于从动助力状态；

脚部连接组件，设置有两组并左右对称布置在人体足部，并分别与两组腿部支撑组件下端铰接，用于引导腿部支撑组件下端着地点的位置。

本发明的被动负重支撑装置有两种工作状态：不可收缩的刚性支撑状态和长度可自由变换的从动状态。两种工作状态可根据人体行走时的相位自动切换，外骨骼在人体支撑相时为支撑状态，在人体摆动相时为从动状态，因此，本发明提供的助力相位自动切换的被动负重支撑装置可有效降低人体负重时的背部负载、足底压力、下肢肌肉受力，且不会影响到人体自然行走运动。

具体的，如图2所示，背部负重组件包括：包括背包1、支撑板2和挂钩8，背包1与支撑板2下端通过紧固件固定连接，挂钩8设置在支撑板2上，离合器组件中的触发绳4的一端设置在挂钩8上。背包1用来收纳负重，支撑板2用来托住负重，以降低背包1肩带对人体的压力，支撑板2上设置有用以减轻重量的孔、挂钩8安装的螺纹孔和腿部支撑组件的安装孔。其中，背部负重组件支撑板2上的用于安装腿部支撑组件的安装孔设置有三种不同的间距，可以根据穿戴者体型调节两组腿部支撑组件的间距。优选的，为了减轻重量，支撑板2选用碳纤维板制成。挂钩8与支撑板2固连，用于固定离合器组件的触发绳4上端，以保证在支撑相末期下肢向后摆时能拉开离合器。

如图4所示，每组腿部支撑组件包括上部支撑3、滑动单元11、中部连接件5、下部支撑6、弹性元件、脚部支撑17以及滑轮20；

滑动单元11包括滑轨和滑块，上部支撑3一端与背部负重组件相连，另一端与滑轨的一端固定连接，中部连接件5侧端与滑块固定连接，下端套设在下部支撑6的上端，下部支撑6的下端与设置在脚部支撑17导向轴下端的金属层上的弹性元件弹性连接，在人体支撑相时，下部支撑6压缩弹性元件，将足跟着地时的冲击力转化为弹性元件的弹性势能，并在人体摆动相时，弹性元件复原，释放该弹性势能推动下部支撑6向上滑动，减轻下肢肌肉的受力；脚部支撑17的下方与滑轮20滑动连接。

作为优选，还包括设置在上部支撑3和背部负重组件之间的上部连接件9，上部连接件9上端通过万向节与背部负重组件铰接，下端与上部支撑3固定连接。

作为优选，还包括设置在滑轨顶部的限位10，用于防止滑块从滑轨上脱落。

作为优选，还包括设置在下部支撑6与脚部支撑17之间的滑动法兰16，滑动法兰16一端与下部支撑6下端固定连接，一端与脚部支撑通过滑动副连接。

作为优选，还包括设置在下部支撑6与滑动法兰16之间的下部连接件15，下部连接件15为中空的阶梯管，其上端深入下部支撑6内，下端套在滑动法兰16的轴承上。

作为优选，弹性元件为压簧7。

具体的，在本实施例中，上部支撑3通过螺丝与上部连接件9固定，用于在助力时支撑背部负重组件，在其它实施例中，上部支撑3也可以通过螺钉、铆钉、销钉等固定件与上部连接件9固定连接；其中，上部连接件9优选上端是圆柱形，圆柱面上有开孔，上端插入万向节内部，并通过销钉与万向节固定连接，在其它实施例中，销钉也可以换成螺钉、螺丝、铆钉等固定件。上部连接件9下端优选为C字形，通过螺丝与上部支撑3固定。上部支撑3上有安装复位扭簧的凹槽，用于安装复位扭簧，上部连接件9和支撑板2用过万向节连接并有2个旋转自由度，使得被动负重装置不会限制穿戴者下肢的自由运动。滑动单元11包括滑轨和滑块，用于使得腿部支撑组件在摆动相能随人体自由摆动；其中滑轨与上部支撑3通过螺丝固定，限位10固定在滑轨两侧的顶部，用于防止滑块从滑轨上脱落；滑动单元的滑块与中部连接件5固定连接，可使中部连接件5在滑轨上低摩擦滑动；其中，中部连接件5套在下部支撑6的上端，并通过螺丝与之固定，中部连接件5的一侧设有两个固定孔，通过螺丝与滑块固定连接，可使下部支撑6随滑块的上下滑动而上下移动。下部支撑6插入中部连接件5后通过螺丝与其固定，用于支撑上部支撑；中部连接件5通过螺丝与滑块固定，用于将滑动单元和下部支撑连接起来。优选的，上部支撑和下部支撑为了降低重量，选用碳纤维材料制作、电木材料。滑动法兰通过螺丝与下部支撑6固定，用于将下部支撑和脚部支撑通过滑动副连接；滑动法兰16用于将下部支撑和脚部支撑通过滑动副连接，滑动法兰16套在脚部支撑17的导向轴上，可以上下滑动，向下滑动时会压缩压簧7受到阻力，压簧用于储存足跟着地时的能量，将足跟着地时的冲击转化为弹簧的弹性势能，向上滑压簧推着滑动法兰16向上运动减轻足底压力以及下肢肌肉的受力。脚部支撑17，用于将负重的重量传导至地面；脚部支撑17的导向轴最上侧有止挡组件用来防止滑动法兰16从导向轴最上侧脱落，其中，该止挡组件优选为螺丝。脚部支撑17的下方通过固定件与滑轮20连接，该固定件优选为塞打螺丝。滑轮20直接与地面接触，用于减少腿部支撑组件拖地时与地面之间的摩擦力，其外侧包有橡胶，可减少滑轮20撞地时的冲击。下部连接件15用于将下部支撑6和滑动法兰16连接起来；其中，下部连接件15为中空的阶梯管，其上端的细管深入下部支撑6内，并通过螺丝与下部支撑6固定，下部支撑15的下端中空粗管套在滑动法兰16轴承上方，并通过螺丝与滑动法兰16固定。具体的，压簧7设置在脚部支撑17导向轴下端的金属层上。需要说明的是，本实施例中的螺钉、螺丝、销钉等固定件可以常规替换。

每组离合器组件包括触发绳4、换向器12、挡块13及触发块14；挡块13和触发块14分别通过一个复位扭簧铰接在上部支撑3上，并可相对上部支撑3转动；换向器12设置在触发块14的侧上方；触发绳4穿过换向器12，一端与触发块14上端固定，一端与背部负重组件相连；

在支撑相前期，离合器组件未被触发时，触发块14的上端抵住挡块13的一侧，阻止挡块13逆时针转动，下部支撑6从上方推开挡块13向下运动，但无法从下方推开挡块13向上运动，此时处于支撑状态；

在支撑相末期穿戴者下肢继续向后摆动时，触发绳4拉动触发块14逆时针转动，使其脱离与挡块13的接触，挡块13逆时针转动，下部支撑6从下方推开挡块13向上运动，同时也可以从上方推开挡块13向下运动，此时处于从动状态。即通过在整个步态周期内，根据随髋关节运动角度触发的离合器组件，使得本发明的被动负重装置能在支撑相提供助力，而在摆动相不干涉人体自然运动，避免了电子传感器和控制电路的应用，因此具有鲁棒性高、适用性强等优点。

具体的，挡块13有两个侧翼。在支撑相时，挡块13和触发块14处于如图3所示的初始位置，挡块13和触发块14的初始位置为挡块13的两个侧翼保持水平，触发块14保持竖直状态，并且触发块14的顶端抵住挡块13一侧的侧翼，使得挡块13无法逆时针转动。复位扭簧使得离合器组件在触发绳4松弛时处于支撑状态，此时，固定在滑块上的下部支撑6可以从上方推开挡块13向下运动，但因为触发块14限制了挡块13的逆时针转动，下部支撑6无法从下方推开挡块13向上运动。即此时被动负重装置处于支撑状态。其中，上部支撑3上有多组离合器组件的安装孔(即复位扭簧的安装孔)，离合器组件的安装位置可根据使用者的身高进行调整。离合器组件的理想位置应该使得使用者行走过程中脚跟着地时滑动单元11的滑块恰好位于挡块13的下方，使得支撑相开始时使用者就能获得外骨骼的助力。

换向器12通过螺丝安装在上部支撑3上，并固定在触发块14的侧上方，用于改变触发绳4的拉力方向；在离合器未被触发时，挡块用于阻止上部支撑与下部支撑的相向运动，触发块安装在挡块的侧下方，在离合器未被触发时阻止挡块的单向转动。触发绳4穿过换向器12一端与触发块14上端固定，一端与挂钩8固定，用于在支撑相后期拉开触发块使得腿部支撑组件能自由缩短。具体的，在触发块14侧上方有固定触发绳4一端的连接孔，该连接孔与换向器12的开孔在同一水平线上，以便于触发绳4被拉动时，其下端在水平方向运动，进而能够通过换向器12将触发块14逆时针水平拉开。在人体支撑相末期，穿戴者下肢持续向后摆动，触发绳4被拉紧，拉动触发块14逆时针转动，使其脱离和挡块13的接触，因此挡块13可以逆时针转动，下部支撑6可以从下方推开挡块13向上运动，同时也可以从上方推开挡块13向下运动，此时被动负重装置处于从动状态。

支撑相末期触发绳4拉动触发块14后，下部支撑6从下方推开挡块13向上运动，外骨骼进入从动状态。在摆动相中，下部支撑6随着使用者下肢在挡块上方先向上运动，再向下运动，最后在摆动相末期，下部支撑6从上方推开挡块13向下运动，外骨骼进入支撑状态。

其中，触发绳4的长度可自由调节，其理想长度应使得使用者行走过程中脚尖离地时触发绳4绷直并拉开触发块14，使得触发块14脱离和挡块13的接触，此时挡块13可自由逆时针转动，这样在摆动相开始时使用者下肢就可以自由摆动，不受外骨骼限制。离合器组件使得被动负重装置可以根据穿戴者行走相位自动切换工作模式。

每组脚部连接组件包括脚部连接件18和脚部滑块19，脚部连接件18通过柔性绑带固定人体脚后跟处，并与脚部滑块19铰接，用于引导腿部支撑组件的落地点位置。脚部滑块19与脚部连接件铰接，并套在脚部支撑17上，可以上下滑动，用于避免在支撑相后期脚跟离地后负重重量压在前脚掌，使得支撑相末期脚跟离地时腿部支撑组件能继续助力。优选的，为了降低重量，脚部滑块19可通过3D打印制作而成，材料优选为树脂、尼龙玻纤。具体的，本发明提供的被动负重支撑装置穿戴侧视图和正视图如图5和图6所示。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，其特征在于，包括：背部负重组件、腿部支撑组件以及离合器组件；

所述背部负重组件设置在穿戴者的背部，用于收纳负重并提供所述腿部支撑组件和离合器组件的安装平台；

所述腿部支撑组件设置有两组并左右对称布置在穿戴者下肢后侧，每组腿部支撑组件包括上部支撑(3)、滑动单元(11)、下部支撑(6)、弹性元件以及脚部支撑(17)；所述滑动单元(11)包括滑轨和滑块，所述上部支撑(3)一端与背部负重组件相连，另一端与所述滑轨的一端固定连接，所述下部支撑(6)上端与所述滑块滑动连接，所述下部支撑(6)的下端与设置在所述脚部支撑(17)上的弹性元件弹性连接；

所述离合器组件设置有两组并分别安装在两个腿部支撑组件上，用于分时调控腿部支撑组件的工作状态，在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使腿部支撑组件处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，使腿部支撑组件处于从动助力状态；

所述离合器组件设置有两组并分别安装在两个腿部支撑组件上，每组离合器组件包括触发绳(4)、换向器(12)、挡块(13)及触发块(14)；所述挡块(13)和触发块(14)分别铰接在所述上部支撑(3)上，并可相对所述上部支撑(3)转动，所述换向器(12)设置在所述触发块(14)的侧上方，所述触发绳(4)穿过所述换向器(12)，一端与触发块(14)上端固定，一端与所述背部负重组件相连；

在支撑相前期，所述离合器组件未被触发时，所述触发块(14)的上端抵住所述挡块(13)的一侧，阻止挡块(13)逆时针转动，所述下部支撑(6)从上方推开挡块(13)向下运动，但无法从下方推开挡块(13)向上运动，此时处于支撑状态；

在支撑相末期穿戴者下肢继续向后摆动时，所述触发绳(4)拉动所述触发块(14)逆时针转动，使其脱离与所述挡块(13)的接触，挡块(13)逆时针转动，下部支撑(6)从下方推开挡块(13)向上运动，同时也可以从上方推开挡块(13)向下运动，此时处于从动状态；

还包括脚部连接组件，所述脚部连接组件设置有两组，每组脚部连接组件包括脚部连接件(18)和脚部滑块(19)，所述脚部连接件(18)通过柔性绑带固定人体脚后跟处，并与脚部滑块(19)铰接，所述脚部滑块(19)套在脚部支撑(17)上，可上下滑动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述腿部支撑组件还包括设置在所述上部支撑(3)和背部负重组件之间的上部连接件(9)，所述上部连接件(9)上端通过万向节与所述背部负重组件铰接，下端与所述上部支撑(3)固定连接；

或/和中部连接件(5)，所述中部连接件(5)的侧端与所述滑块固定连接，下端套设在所述下部支撑(6)的上端；

或/和滑轮(20)，所述滑轮(20)与所述脚部支撑(17)的下方滑动连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述腿部支撑组件还包括设置在所述下部支撑(6)与所述脚部支撑(17)之间的滑动法兰(16)，所述滑动法兰(16)一端与所述下部支撑(6)下端固定连接，另一端与所述脚部支撑(17)通过滑动副连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述腿部支撑组件还包括设置在所述下部支撑(6)与所述滑动法兰(16)之间的下部连接件(15)，所述下部连接件(15)为中空的阶梯管，其上端深入所述下部支撑(6)内，下端套在所述滑动法兰(16)的轴承上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上部支撑(3)上有多个挡块(13)及触发块(14)的安装孔，所述挡块(13)及触发块(14)的安装位置使得穿戴者脚跟着地时所述滑动单元(11)的滑块位于所述挡块(13)的下方。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述触发绳(4)的长度为穿戴者行走过程中脚尖离地时所述触发绳(4)绷直并拉开所述触发块(14)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述背部负重组件包括：包括背包(1)、支撑板(2)和挂钩(8)，所述背包(1)与所述支撑板(2)下端固定连接，所述挂钩(8)设置在所述支撑板(2)上，所述触发绳(4)的一端设置在所述挂钩(8)上。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述支撑板(2)上设置有多组不同间距的安装孔，用于调整两组腿部支撑组件的间距。

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