CN215789842U - 一种外骨骼腰宽快捷调节机构及外骨骼系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种外骨骼腰宽快捷调节机构及外骨骼系统，涉及康复设备的技术领域，在基座与传动组件之间设置锁止构件以及锁止驱动件，通过驱动锁止驱动件在锁定位置以及解锁位置之间运动，以使第二锁止部与第一锁止部锁止配合，锁定髋外展臂，或使第二锁止部与第一锁止部脱离配合，解锁髋外展臂，并且，在解锁位置状态下，可通过锁止驱动件带动传动组件运动，从而驱动髋外展臂沿导轨移动。节省了髋关节组件乃至于外骨骼系统腰宽调节时的锁定、解锁以及调节仅的操作时间，达到了髋关节组件部分便捷、快速调节的目的，简化操作过程，最终提高穿戴者穿戴外骨骼系统时的效率，减少其穿戴以及调整过程中的耗时。

Description

一种外骨骼腰宽快捷调节机构及外骨骼系统

技术领域

本实用新型涉及康复设备的技术领域，尤其涉及一种外骨骼腰宽快捷调节机构及外骨骼系统。

背景技术

在康复临床中为了降低康复科室中，康复师的负担，现开始通过各种复健机械、器械来辅助导向患者康复，而康复外骨骼为康复训练中较为常见的一种，在穿戴训练过程中，其在患者肢体运动过程中，为其提供一定的动力协助或阻力，以提高康复效果。

用于协助患者康复训练的外骨骼机器人往往需要对患者的各肢体长度、宽度等进行调整，以便适应更多的适用人群，而目前的一些外骨骼系统在腰宽调整的设计上主要有以下几种方式：

1)调整腰宽具有一些导向的结构，在腰宽的调整主要是通过手动推拉进行腰宽调整，再锁紧螺栓，防止滑动；

2)通过齿轮齿条的方式同步双侧进行调节，实现可以同步双侧的调节长度。

而上述的两种方法的解锁、锁紧过程与调节过程为互不关联的两个环节，两个环节单独分开操作，使锁紧、解锁以及调节过程相对繁琐，降低了患者的穿戴效率。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种外骨骼腰宽快捷调节机构，通过锁止驱动件实现髋外展臂的锁定以及解锁，并可在解锁位置下通过锁止驱动件对传动组件进行驱动，减少调节过程的操作步骤，从而解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型实施例的目的之二在于：提供一种外骨骼系统，在上述基础下，便捷、快速的对外骨骼腰宽尺寸进行调节，提高穿戴者在穿戴外骨骼系统过程中的效率，减少穿戴以及调节耗时。

为达上述目的之一，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种外骨骼腰宽快捷调节机构，包括基座，限定出导轨；髋外展臂，一端可滑动地设置于所述导轨；传动组件，活动设置于所述基座并与所述髋外展臂传动连接，用于带动所述髋外展臂在所述导轨所限定的行程范围内往复移动；锁止构件，与所述基座固定连接并限定出第一锁止部；锁止驱动件，设于所述传动组件，并限定出可与所述第一锁止部配合的第二锁止部，所述锁止驱动件可相对于所述传动组件活动并具有锁定位置以及解锁位置；锁定位置状态下，所述第二锁止部与所述第一锁止部锁止配合；解锁位置状态下，所述第二锁止部与所述第一锁止部脱离配合，以使所述传动组件与所述基座之间具有活动自由度，并且，在解锁位置状态下，可通过所述锁止驱动件带动所述传动组件运动，从而驱动所述髋外展臂沿所述导轨移动。

为达上述目的之二，本实用新型采用以下技术方案：

另一方面，提供一种外骨骼系统，包括腰部组件、腿部组件、以及足部组件，所述腿部组件一端与所述足部组件通过踝关节组件活动连接，还包括如上所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，所述腰部组件设置于基座，所述腿部组件的另一端通过髋关节组件与所述髋外展臂活动连接。

本实用新型的有益效果为：该外骨骼腰宽快捷调节机构通过锁止驱动件在锁定位置与解锁位置之间往复运动，使其与锁止构件锁止配合或脱离配合，最终锁定传动组件或解锁传动组件对髋外展臂的传动。进一步，在解锁位置状态下，可通过锁止驱动件带动传动组件运动，从而驱动髋外展臂沿导轨移动。

外骨骼腰宽调节过程中的锁定、解锁以及调节仅需通过操作锁止驱动件实现完成，使调节与锁定一体，达到了外骨骼髋关节部分便捷、快速调节的目的，当需要调节髋外展臂与基座的相对位置时，通过对锁止驱动件的操作，即可实现其锁止或调节，简化操作过程，最终提高穿戴者穿戴外骨骼系统时的效率，减少其穿戴以及调整过程中的耗时。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述髋关节组件结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例所述髋关节组件结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例所述外骨骼腰宽快捷调节机构爆炸图之一；

图4为本实用新型实施例所述外骨骼腰宽快捷调节机构爆炸图之二；

图5为本实用新型实施例所述外骨骼腰宽快捷调节机构爆炸图之三；

图6为本实用新型实施例所述锁止驱动件装配结构示意图之一；

图7为本实用新型实施例所述锁止驱动件装配结构示意图之二；

图8为本实用新型实施例所述传动组件装配结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述锁定位置状态下操控构件与拨动销位置关系示意图；

图10为本实用新型实施例所述锁定位置状态下锁止构件与锁止驱动件位置关系示意图；

图11为本实用新型实施例所述解锁位置状态下操控构件与拨动销位置关系示意图之一；

图12为本实用新型实施例所述解锁位置状态下操控构件与拨动销位置关系示意图之二；

图13为本实用新型实施例所述解锁位置状态下锁止构件与锁止驱动件位置关系示意图；

图14为本实用新型实施例所述外骨骼系统穿戴状态示意图之一；

图15为本实用新型实施例所述外骨骼系统穿戴状态示意图之二。

图中：10、基座；11、导轨；12、第二滑动轴承；13、限位挡块；14、通孔；20、髋外展臂；21、导向板；22、导向滑块；30、传动组件；31、齿轮；32、齿条；33、驱动盘；331、定位销；332、安装孔；333、抵顶台；40、锁止构件；41、第一锁止部；42、第一滑动轴承；43、固定台；50、锁止驱动件；51、第二锁止部；52、弹性复位件；53、拨动销；54、避位槽；60、操控构件；61、拨动槽；611、第一段；612、第二段；613、中端；70、腰部组件；80、髋关节组件；90、腿部组件；100、足部组件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图5所示，为了让外骨骼系统与穿戴者腰部及髋部适配性更高，提高髋关节部分的调节便捷性，本实施例提供一种外骨骼腰宽快捷调节机构，旨意在满足不同穿戴者髋关节宽度的穿戴要求，提高关节组件，乃至于外骨骼系统与穿戴者肢体、关节之间的匹配程度，最终达到提高穿戴者复健过程中的康复效果的目的。

该外骨骼腰宽快捷调节机构包括基座10，基座10作为髋关节组件80的支承结构，其内部加工出导轨11，也可将外部导轨11安装于基座10的内部，导轨11分别用于导向两个髋外展臂20，髋外展臂20的一端与导轨11配合，用于在基座10上往复移动，从而调节两髋外展臂20之间的间距，基座10与两髋外展臂20均属于外骨骼系统中髋关节组件80的一部分，髋外展臂20的另一端朝相互远离的方向延伸，用于与外骨骼系统中髋关节组件80的其他部件连接，为穿戴者的髋关节提供更多方向上的活动自由度。

导轨11的结构可以为一条沿基座10长度方向设置的导向结构，两髋外展臂20均设置在该导轨11上，也可以为两段分体式的导向结构，两段导轨11沿同一直线间隔设置在基座10的相对两端，两髋外展臂20分别设置在两段导轨11上，以使髋外展臂20可在基座10上沿导轨11方向往复移动，适配不同穿戴者的腰宽尺寸。

所述的外骨骼腰宽快捷调节机构及外骨骼系统件优选采用金属材质，例如：铝质材料，铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、不锈钢材料，结构优选为机械强度较高，具备一定抵抗切向扭矩能力的型材结构，以保证两构件间的支撑稳定性，从而提升其实用性、可靠性及耐久性，当然，为了让外骨骼轻量化，部分构件也可以为其他硬质材料和/或碳纤维材料，也更加有利于提升机构稳定性。以及，该外骨骼系统中还包括有软质材料，软质材料一般用于外骨骼系统中的绑带结构当中，以使穿戴者肢体能够通过绑带结构穿戴于外骨骼系统当中，软质材料具体可以采用橡胶件(橡胶的可以选择天然橡胶或合成橡胶)橡胶属于完全无定型聚合物，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，可以提高与肢体(待固定件)的接触面积，从而提高固定的稳定性和舒适性。也可采用硅胶件(可选择有机硅胶或无机硅胶)，硅胶具有较好的化学稳定性并且具备较好的柔韧性，同样可以提高与肢体(待固定件)的接触面积，从而提高固定的稳定性和舒适性。或者还可采用皮革件，皮革是经脱毛和鞣制等物理、化学加工所得到的已经变性不易腐烂的动物皮。革是由天然蛋白质纤维在三维空间紧密编织构成的，其表面有一种特殊的粒面层，具有自然的粒纹和光泽，手感舒适，并且具备较好的弹性形变功能，也可以提高与肢体(待固定件)的接触面积，从而提高固定的稳定性和舒适性。

本实施例中的基座10横截面近似于“冂”字型，导轨11开设于基座10沿长度方向上的相对两内侧壁上，而基座10的底部为敞开结构，而基座10的底部及两端均为敞开结构，以使两导轨11的下部以及两端部均通过该敞开结构与外部连通，从而让髋外展臂20能够从基座10的两端嵌入导轨11，与导轨11导向配合，并从基座10底部向外延伸，与髋关节组件80中的其他构件连接。

具体的，由于本实施例中基座10长度方向的两端为敞开结构，为了避免髋外展臂20在装配完成后，调节过程中从导轨11所限定的方向运动时脱离基座10，在基座10的两端开口设置有限位挡块13，以封堵导轨11两端，使髋外展臂20仅能够在两限位挡块13之间的导轨11范围内往复滑移。

而为了提高髋外展臂20沿导轨11方向滑移过程中的稳定性，髋外展臂20用于与导轨11配合的一端设置有形状与导轨11相匹配的导向板21，导向板21与髋外展臂20可采用一体成型的方式，也可为可拆连接的方式，本实施例中的导向板21为矩形的板状结构，导向板21在宽度方向及厚度方向上均与导轨11间隙配合，以使导向板21与导轨11之间具有一定的导向间隙，进一步的，导向板21的四个角部上均设置有导向滑块22，以使导向板21能够通过导向滑块22与导轨11之间实现稳定地导向配合。

上述的限位挡块13与导向滑块22优选采用可拆连接的方式设置于基座10以及导向板21上，以便于零件损耗的更换，本实施例中采用螺栓连接的方式，当然也可以采用其他紧固件替代，也不限于通过焊接、粘接等连接方式进行连接。

在基座10上活动设置有传动组件30，基座10作为传动组件30的支撑部件，避免传动组件30相对运动过程中脱离基座10，传动组件30作为传动端，通过基座10作为固定端与髋外展臂20传动连接，用于带动髋外展臂20在导轨11所限定的行程范围内往复移动，本实施例中，传动组件30分别与两髋外展臂20传动连接，并能够驱动两髋外展臂20在相互靠近以及相互远离的方向上往复移动，以达到左右两侧的腰宽尺寸同步调节的效果，使基座10能够在穿戴者穿戴过程中始终保持在穿戴者身体的中心位置，能够让穿戴者重心处于身体中心，使其身体保持稳定的同时，免去两侧髋外展臂20需要进行单独调节的情况，提高外骨骼系统的穿戴、调节效率。

而为了实现髋外展臂20在调节腰宽尺寸后的锁紧，在基座10上固定设置有锁止构件40，锁止构件40与基座10固定连接，而传动组件30在驱动髋外展臂20的过程中能够与锁止构件40相对运动，在锁止构件40上限定出用于限制传动组件30运动的第一锁止部41。

在传动组件30上设置有锁止驱动件50，锁止驱动件50上并限定出可与第一锁止部41配合的第二锁止部51，锁止驱动件50可相对于传动组件30活动并具有锁定位置以及解锁位置；

锁定位置状态下，第二锁止部51与第一锁止部41锁止配合，使得传动组件30通过锁止驱动件50锁止于锁止构件40，无法与基座10之间产生相对运动，进而锁定两髋外展臂20的调节；

解锁位置状态下，第二锁止部51与第一锁止部41脱离配合，以使传动组件30与基座10之间具有活动自由度，传动组件30能够正常与基座10之间产生相对运动，进而驱动两髋外展臂20在导轨11上滑移。

并且，在解锁位置状态下，由于锁止驱动件50固定于传动组件30，因此锁止驱动件50可作为该调节机构的驱动部件，传动组件30可通过驱动锁止驱动件50实现与基座10之间的相对运动，从而驱动髋外展臂20沿导轨11移动。

这样，在外骨骼腰宽调节过程中，髋外展臂20的锁定、解锁以及调节仅需通过操作锁止驱动件50即可实现完成，调节与锁定结构一体化，使关节模组的调节更加便捷、快速。当需要调节两髋外展臂20的腰宽尺寸时，穿戴者或康复师仅需通过对锁止驱动件50的操作，让锁止驱动件50从锁定位置运动至解锁位置，即可实现其锁止，并通过对锁止驱动件50继续施加力矩，从而让锁止驱动件50带动传动组件30驱动髋外展臂20，再在髋外展臂20调节完成后继续操作锁止驱动件50从解锁位置活动至锁定位置，完成髋外展臂20的锁定，达到简化操作过程的目的，最终提高穿戴者穿戴外骨骼系统时的效率，减少其穿戴以及调整过程中的耗时。

由于锁止驱动件50为机械传动部件，其结构不便于用户的驱动操作，而为了便于用户对锁止驱动件50进行操作，该外骨骼腰宽快捷调节机构还包括操控构件60，本实施例中的操控构件60可活动设置于传动组件30并与锁止驱动件50传动连接，让该机构中部件的结构设置更加紧凑，减少关节组件所要占用的空间，避免穿戴者穿戴后显得臃肿，使穿戴者运动过程中更加自如，操控构件60上限定出便于用户驱动操作的操作部，通过对操控构件60的操作，使操控构件60驱动锁止驱动件50在锁定位置以及解锁位置之间往复运动，并在锁止驱动件50处于解锁位置状态下，通过操控构件60对锁止驱动件50继续施加朝解锁位置方向运动的作用力，以使锁止驱动件50带动传动组件30作相对运动，从而驱动髋外展臂20沿导轨11移动。

如图8所示，作为支撑上述方案的具体实施方式，传动组件30包括齿轮31以及齿条32，齿轮31具体采用外齿齿轮31，齿轮31可转动地设置于基座10，基座10仅对齿轮31的轴向自由度进行限制，因此，齿轮31具有相对于基座10转动的自由度，基座10的中部开设有用于支撑该齿轮31其中一端转轴的通孔14，齿轮31的相对两端均设置有转轴，齿轮31的一端通过可转动连接的方式固定于通孔14，实现齿轮31一端的支撑，位于齿轮31两侧朝基座10端部延伸的导轨11长度一致，使两髋外展臂20的调节行程范围相同。与上述方案相匹配，为了实现对两髋外展臂20的同步调节，齿条32数量与髋外展臂20数量相同，当然，如果外骨骼系统为仅设置有一侧的髋外展臂20，齿条32也可以为一条，齿条32与导轨11延伸方向相互平行，分别设置在齿轮31的相对两侧并齿轮31相啮合，两齿条32分别固定设置于两髋外展臂20上，锁止驱动件50通过与齿轮31相对固定，实现对齿轮31转动的锁止或解锁，并且能够通过锁止驱动件50驱动齿轮31正转或反转，从而与齿条32之间产生传动关系，带动髋外展臂20沿导轨11方向在相互靠近或相互远离的方向上往复移动。

作为锁止结构的进一步方案，锁止构件40具体为内齿棘轮，第一锁止部41为环绕于内齿棘轮内周面设置的的棘齿，在内齿棘轮的轴向投影方向上，内齿棘轮为圆形，内齿棘轮的外周设置有固定台43，本实施例中，固定台43通过螺栓固定连接于基座10的下部，而棘齿则至少部分伸入基座10内部，使配合结构更加紧凑，内齿棘轮的中心轴线与齿轮31的转动轴线相互重合，使齿轮31不管转动到任何位置下锁止驱动件50均能够与棘齿啮合，达到锁止齿轮31的目的。

而与之匹配的，锁止驱动件50具体为可与棘齿啮合的棘爪，棘爪的第一端可转动地与齿轮31相对固定，并且，棘爪的转动轴线与齿轮31的转动轴线相互错开，即，棘爪的转动轴线与齿轮31的转动轴线偏心设置，这样，在驱动棘爪时，棘爪就能够对齿轮31施加一个切向的力矩，从而让齿轮31绕自身转动轴线实现正转或反转，棘爪的第二端为上述的第二锁止部51，棘爪的第二端可以其第一端作为转动轴线，使棘爪选择性地与到达锁定位置与棘齿啮合或到达解锁位置与棘齿脱离啮合。

具体的，由于传统的棘轮机构中，棘爪仅能够限制棘轮的单向锁止定位，棘轮在与一个棘爪啮合锁止后，仍然能够具有单向转动的自由度，因此，为了达到在锁定位置下，对齿轮31的正转及反转方向进行同时锁定，棘爪优选采用两个，两棘爪呈镜像相对设置于内齿棘轮的内侧部，具体的，两棘爪也同时位于齿轮31的相对两侧，在锁定位置状态下，两棘爪均与棘轮啮合，分别用于限制齿轮31的正转与反转的转动自由度，让髋外展臂20保持在导轨11的当前位置上。

进一步，锁止驱动件50与齿轮31之间设置有弹性复位件52，弹性复位件52用于对锁止驱动件50持续施加趋于锁定位置的弹性作用力，以使锁止驱动件50在没有外力施加的常规状态下，被弹性复位件52抵顶在锁定位置状态，并持续保持在锁定位置状态下，保证髋外展臂20与基座10之间的锁止稳定性。

具体的，弹性复位件52为扭簧，扭簧的中心孔套设于棘爪与传动组件30之间的定位销331，扭簧的两端扭臂分别抵于棘爪以及传动组件30，在不受外力情况下，扭簧的扭力使棘爪与内齿棘轮相接触，在需要对外骨骼腰宽尺寸进行调整时，通过操作操控构件60，使施加于操控构件60的作用力大于扭簧对棘爪所施加的弹性作用力，棘爪会朝远离棘齿的方向绕自身转动轴线旋转运动，使扭簧压缩，最终棘齿与棘齿脱离啮合，并通过继续对操控构件60施加进一步的作用力，使棘爪对齿轮31施加一个切向作用力，最终驱动齿轮31旋转，配合齿条32带动髋外展臂20沿导轨11滑动，完成调节后，松开操控构件60，使施加于操控构件60的作用力消失，扭簧的弹性作用力大于操控构件60施加于棘爪的作用力，从而使得扭簧复位，最终带动棘爪重新啮合于棘齿，锁定齿轮31以及髋外展臂20，完成锁紧，达到上述仅通过一次操作即可完成对髋外展臂20的解锁、调节以及锁定。

为了让齿轮31在传动过程中更加稳定，传动组件30还包括驱动盘33，驱动盘33的外周形状与内齿棘轮的内周面形状相匹配，驱动盘33的中心开设有安装孔332，安装孔332固定套设于齿轮31的一端，以使驱动盘33与齿轮31同轴设置，而驱动盘33上分别设置有两个抵顶台333，抵顶台333设置于棘爪的一侧，在扭簧安装于定位销331后，扭簧的其中一端扭臂抵于抵顶台333，达到上述扭簧的其中一端扭臂抵于传动组件30的效果。

而驱动盘33则通过与内齿棘轮的内周面转动配合，以使齿轮31的相对两端分别通过基座10以及驱动盘33进行支撑，实现转动稳定的效果。

优选的，内齿棘轮与驱动盘33之间设置有第一滑动轴承42，第一滑动轴承42的内圈固定于驱动盘33，第一滑动轴承42的外圈与内齿棘轮的内周面转动配合。齿轮31的第二端与基座10之间设置有第二滑动轴承12，第二滑动轴承12的内圈与齿轮31转动配合，第二滑动轴承12的外圈固定于基座10。通过第一滑动轴承42与第二滑动轴承12分别对齿轮31的两端进行支撑，使齿轮31的转动过程中更加平滑、稳定。

第一滑动轴承42与第二滑动轴承12作为齿轮31的轴套，目的是为了减小齿轮31转动过程中与基座10之间的摩擦力，提高耐磨性和寿命。

如图6-图7所示，具体的，驱动盘33上偏心设置有用于定位设置上述棘爪的定位销331，棘爪的第一端可转动地套设于定位销331，为了让上述作为弹性复位件52的扭簧能够套设于定位销331并对棘爪施加弹性作用力，棘爪第一端的中部开设有避位槽54，定位销331部分通过避位槽54外露于棘爪的外部，安装时，弹性复位件52通过设置于避位槽54，并且弹性复位件52的中心孔两端正对棘爪位于避位槽54两侧的通孔14，这样，弹性复位件52就能在棘爪第一端套设在定位销331上时一同套设在定位销331的外部。

定位销331匹配棘爪数量为两个，两定位销331与内齿棘轮的间距一致，以使两棘爪均能够在锁定位置和解锁位置之间摆转。

进一步，为了能让操控构件60顺利地对棘爪施加朝解锁位置方向的作用力，并在操控构件60上的作用力消失时棘爪复位能够同时驱动操控构件60复位，棘爪上固定有拨动销53，操控构件60上设置有与拨动销53传动连接的传动结构，以使操控构件60与棘爪传动连接，拨动销53靠近棘爪的第二端设置，与定位销331偏心设置，从而能够在对拨动销53施加力矩时棘爪能够绕定位销331转动，最终让驱动第二锁止部51在锁定位置及解锁位置之间往复摆转。

操作操控构件60时，操控构件60上的传动结构能够对拨动销53施加一定的作用力，使拨动销53带动棘爪由锁定位置朝解锁位置方向运动，并在拨动杆与传动结构之间达到极限位置后实现解锁，在该状态下，通过对操控构件60进一步施加作用力，使传动结构继续抵推拨动销53，使拨动销53通过棘爪对定位销331施加带动驱动盘33转动的作用力，最终实现齿轮31的正转或反转。松开操控构件60后，弹性复位件52会抵推棘爪恢复锁定位置，在此过程中，拨动销53通过操控构件60上的传动结构将操控构件60抵推复位。

具体的，操控构件60为调节旋钮，调节旋钮与齿轮31同轴设置，并可相对于齿轮31转动，本实施例中，为了让调节机构整体更加紧凑、稳定，操控构件60通过销轴螺钉与齿轮31连接，销轴螺钉的螺杆段靠近其螺头的一端为光杆结构，远离螺头的一端为螺纹段，销轴螺钉从调节旋的一端穿过调节旋钮，通过螺纹段与齿轮31连接，光杆的长度与调节旋钮的厚度相匹配，使销轴螺钉固定于齿轮31后，调节旋钮无法被固定于齿轮31，销轴螺钉对调节旋钮仅起到轴向定位和中心定位的作用，无法对调节旋钮的周向转动进行限位。

如图9-图13所示，调节旋钮上开设有拨动槽61，拨动销53与拨动槽61间隙配合，并能在拨动槽61所限定的行程范围内移动，拨动槽61用于在调节旋钮转动时，推动拨动销53，使棘爪由锁定位置朝解锁位置方向运动。

作为上述方案的具体实施方式，拨动槽61包括第一段611、第二段612以及位于第一段611以及第二段612之间的中端613，第一段611与第二段612分别朝相互远离的方向延伸，且第一段611以及第二段612的端部与锁止构件40的间距大于中端613与锁止构件40的间距，具体的，第一段611以及第二段612的端部与内齿棘轮的棘齿间距大于中端613与内齿棘轮的棘齿的间距，以使拨动销53位于中端613时，棘爪处于锁定位置，拨动销53位于第一段611端部或第二段612端部时，棘爪处于解锁位置。

如图9-图10所示，在调节旋钮无外力施加的情况下，拨动销53位于为弹性复位件52抵顶以处于中端613，如图11-图13所示，当调节旋钮正转或者反转时，拨动槽61会推动拨动销53，以使拨动销53沿第一段611以及第二段612方向运动，进而推动两棘爪朝远离棘齿的方向运动，当拨动销53处于第一段611或第二段612的端部时，棘爪与棘齿之间实现脱离啮合，使齿轮31具有正转或反转的活动自由度，第一段611或第二段612的端部会对拨动销53进行限位，使棘爪保持在解锁位置，此时，若继续驱动调节旋钮转动，第一段611或第二段612的端部会抵推拨动销53，进而通过棘爪推动驱动盘33，进而驱动齿轮31在正转或反转的方向转动，当调节旋钮失去外部作用力时，弹性复位件52会抵推棘爪，使其恢复至锁定位置，实现对齿轮31的锁定，进而通过拨动销53反向抵推拨动槽61使调节旋钮复位。

为了让调节旋钮在正转或反转时，棘爪的相对摆转角度一致，第一段611与第二段612之间形成夹角，本实施例中的夹角为90°，第一段611与第二段612之间的角平分线过调节旋钮的轴心，使拨动销53沿第一段611或第二段612方向运动时，两棘爪朝相互靠近的方向收缩。

如图14-图15所示，本实施例的外骨骼系统包括腰部组件70、腿部组件90、以及足部组件100，腿部组件90一端与足部组件100通过踝关节组件活动连接，还包括如上所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，腰部组件70设置于基座10，腿部组件90的另一端通过髋关节组件80与髋外展臂20活动连接，通过外骨骼腰宽快捷调节机构能够使外骨骼系统适应于穿戴者的腰宽尺寸，穿戴者通过穿戴外骨骼系统，能够对其下肢复健提供帮助。

腰部组件70用于固定穿戴者腰部，作为整套外骨骼系统的主要支撑组件，使后续的外骨骼腰宽调节机构、腿部组件90以及足部组件100能够更好地匹配穿戴于穿戴者相对应的肢体，保证系统关节与穿戴者下肢关节对齐；髋关节组件80，主要用于与外骨骼腰宽快捷调节机构配合，调节位于穿戴者大腿杆组件小腿上的腿部组件90的相对宽度，为穿戴者的腿部提供腿部多个角度的活动自由度，使系统适应性更高，穿戴者的髋关节也能够具有不同方向的活动自由度，如髋关节的旋内/旋外、屈曲/伸展以及外展/内收自由度；而腿部组件90包括用于绑定在穿戴者大腿的大腿杆组件以及绑定与穿戴者小腿的小腿杆组件，大腿杆组件与小腿杆组件之间通过膝关节组件连接，为穿戴者膝关节提供屈伸自由度；最后，足部节组件通过固定穿戴者足部，并为穿戴者踝关节提供一定的活动自由度，从而为穿戴者下肢在复健过程中提供支持。

在外骨骼系统的髋关节组件80与腿部组件90之间还可通过设置关节模组，助力穿戴者腿部运动，关节模组具体由电机、减速机、力矩传感器和驱动板构成。电机、减速机、力矩传感器以及驱动板作为一个整体，其壳体作为固定端通过螺栓与髋关节组件80连接，其输出端通过螺栓与腿部组件90连接。

工作过程中，电机输出的转动动力经过减速机减速后再传递给腿部组件90，并且，力矩传感器能够对穿戴者的肢体角度以及对外骨骼系统施加的作用力进行检测，判断穿戴者的当前运动状态，并将相关数据发送给外骨骼系统的控制系统，从而给出最适于该穿戴者的外骨骼运动角度，最后再通过关节模组重新输出动力协助穿戴者复健。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，包括：

基座(10)，限定出导轨(11)；

髋外展臂(20)，一端可滑动地设置于所述导轨(11)；

传动组件(30)，活动设置于所述基座(10)并与所述髋外展臂(20)传动连接，用于带动所述髋外展臂(20)在所述导轨(11)所限定的行程范围内往复移动；

锁止构件(40)，与所述基座(10)固定连接并限定出第一锁止部(41)；

锁止驱动件(50)，设于所述传动组件(30)，并限定出可与所述第一锁止部(41)配合的第二锁止部(51)，所述锁止驱动件(50)可相对于所述传动组件(30)活动并具有锁定位置以及解锁位置；

锁定位置状态下，所述第二锁止部(51)与所述第一锁止部(41)锁止配合；

解锁位置状态下，所述第二锁止部(51)与所述第一锁止部(41)脱离配合，以使所述传动组件(30)与所述基座(10)之间具有活动自由度，并且，在解锁位置状态下，可通过所述锁止驱动件(50)带动所述传动组件(30)运动，从而驱动所述髋外展臂(20)沿所述导轨(11)移动。

2.根据权利要求1所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，还包括：

操控构件(60)，与所述锁止驱动件(50)传动连接，可驱动所述锁止驱动件(50)在锁定位置以及解锁位置之间往复运动；

并可在所述锁止驱动件(50)处于解锁位置状态下，对所述锁止驱动件(50)继续施加朝解锁位置方向运动的作用力，以使所述锁止驱动件(50)带动所述传动组件(30)作相对运动，从而驱动所述髋外展臂(20)沿所述导轨(11)移动。

3.根据权利要求1所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述传动组件(30)包括：

齿轮(31)，可转动地设置于所述基座(10)；

齿条(32)，与所述导轨(11)延伸方向相互平行，所述齿条(32)与所述齿轮(31)相啮合，并固定设置于所述髋外展臂(20)。

4.根据权利要求3所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述锁止构件(40)为内齿棘轮，所述第一锁止部(41)为环绕于所述内齿棘轮内周面设置的棘齿，所述内齿棘轮的中心轴线与所述齿轮(31)的转动轴线相互重合；

所述锁止驱动件(50)为可与所述棘齿啮合的棘爪，所述棘爪的第一端可转动地设置于所述齿轮(31)，所述棘爪的第二端为所述第二锁止部(51)，所述棘爪的第二端可以其第一端作为转动轴线，在与所述棘齿啮合的锁定位置以及与所述棘齿脱离啮合的解锁位置之间往复摆转；

所述棘齿的转动轴线于所述齿轮(31)的转动轴线相错设置。

5.根据权利要求4所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述棘爪为两个，两所述棘爪呈镜像相对设置于所述内齿棘轮的内侧部；

在锁定位置状态下，两所述棘爪分别用于限制所述齿轮(31)的正转与反转的转动自由度。

6.根据权利要求4所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述锁止驱动件(50)与所述齿轮(31)之间设置有弹性复位件(52)，用于对所述锁止驱动件(50)持续施加趋于锁定位置的弹性作用力，以使所述锁止驱动件(50)在常规状态下保持位于锁定位置。

7.根据权利要求4所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述传动组件(30)还包括：

驱动盘(33)，同轴套设于所述齿轮(31)；

所述驱动盘(33)上偏心设置有定位销(331)，所述棘爪的第一端可转动地设置于所述定位销(331)。

8.根据权利要求7所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述棘爪上固定有拨动销(53)，所述拨动销(53)靠近所述棘爪的第二端设置，用于驱动所述第二锁止部(51)在锁定位置及解锁位置之间往复摆转。

9.根据权利要求8所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，还包括：

操控构件(60)，与所述棘爪传动连接，以驱动所述棘爪在锁定位置及解锁位置之间往复摆转；

并可在所述棘爪处于解锁位置状态下，对所述棘爪继续施加朝解锁位置方向运动的作用力，以使所述棘爪带动所述驱动盘(33)以及所述齿轮(31)转动，从而通过所述齿条(32)驱动所述髋外展臂(20)移动。

10.根据权利要求9所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述操控构件(60)为调节旋钮，所述调节旋钮与所述齿轮(31)同轴设置，并可相对于所述齿轮(31)转动；

所述调节旋钮上开设有拨动槽(61)，所述拨动销(53)与所述拨动槽(61)间隙配合；

所述拨动槽(61)包括第一段(611)、第二段(612)以及位于所述第一段(611)以及第二段(612)之间的中端(613)，所述第一段(611)以及所述第二段(612)的端部与所述锁止构件(40)的间距大于所述中端(613)与所述锁止构件(40)的间距。

11.根据权利要求7所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述驱动盘(33)位于所述齿轮(31)的第一端，所述内齿棘轮与所述驱动盘(33)之间设置有第一滑动轴承(42)，所述第一滑动轴承(42)的内圈固定于所述驱动盘(33)，所述第一滑动轴承(42)的外圈与所述内齿棘轮的内周面转动配合。

12.根据权利要求11所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述齿轮(31)的第二端与所述基座(10)之间设置有第二滑动轴承(12)，所述第二滑动轴承(12)的内圈与所述齿轮(31)转动配合，所述第二滑动轴承(12)的外圈固定于所述基座(10)。

13.根据权利要求1所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，其特征在于，所述髋外展臂(20)为两个，所述传动组件(30)分别与两所述髋外展臂(20)传动连接，用于带动两所述髋外展臂(20)沿所述导轨(11)在相互远离和靠近的方向上往复移动。

14.一种外骨骼系统，包括腰部组件(70)、腿部组件(90)、以及足部组件(100)，所述腿部组件(90)一端与所述足部组件(100)通过踝关节组件活动连接，其特征在于，还包括：

如权利要求1-13中任一项所述的外骨骼腰宽快捷调节机构，所述腰部组件(70)设置于所述基座(10)，所述腿部组件(90)的另一端通过髋关节组件(80)与所述髋外展臂(20)活动连接。

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