CN219485690U - 动力外骨骼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种动力外骨骼装置，所述动力外骨骼装置包括第一固定部、第二固定部；所述第一固定部与第二固定部连接，可在设定范围区间内相对旋转；所述第一固定部设有动力部，所述动力部连接所述第二固定部，能驱动所述第二固定部沿设定转轴旋转；所述动力部包括驱动机构、伞齿轮传动组、同步齿轮组；所述伞齿轮传动组包括第一伞状齿轮、第二伞状齿轮，所述同步齿轮组包括第一同步齿轮、第二同步齿轮及带轮。本实用新型提出的动力外骨骼装置，可采集患者的肌电信号，患者可以通过发出肌电信号，来控制设备，从而达到主动康复的目的。

Description

动力外骨骼装置

技术领域

本实用新型属于助力设备技术领域，涉及一种外骨骼装置，尤其涉及一种动力外骨骼装置。

背景技术

机械外骨骼或称动力外骨骼(Powered exoske leton)，是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿着的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。

现有外骨骼设备为被动旋转或遥控模式，没有主动信号采集和主动驱动设备的功能，操作会有不便；尤其在医疗康复的使用场景中，病人不方便做被动旋转动作，而使用遥控也会多有不便。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的外骨骼装置，以便克服现有外骨骼装置存在的上述至少部分缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种动力外骨骼装置，可采集患者的肌电信号，患者可以通过发出肌电信号，来控制设备，从而达到主动康复的目的。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：

一种动力外骨骼装置，所述动力外骨骼装置包括第一固定部、第二固定部；所述第一固定部与第二固定部连接，可在设定范围区间内相对旋转；

所述第一固定部设有能固定动物体第一部位的第一固定件，所述第二固定部设有能固定动物体第二部位的第二固定件；

所述第一固定部设有动力部，所述动力部连接所述第二固定部，能驱动所述第二固定部沿设定转轴旋转；

所述动力部包括驱动机构、伞齿轮传动组、同步齿轮组；所述伞齿轮传动组包括第一伞状齿轮、第二伞状齿轮，所述同步齿轮组包括第一同步齿轮、第二同步齿轮及带轮；

所述第一伞状齿轮设置于所述驱动机构的输出轴，所述第二伞状齿轮与所述第一同步齿轮同轴设置；所述第一同步齿轮、第二同步齿轮与所述带轮配合，使得第一同步齿轮、第二同步齿轮同步旋转；

所述第二同步齿轮连接有转轴，所述转轴连接所述第二固定部，在驱动机构动作时，通过伞齿轮传动组及同步齿轮组驱动转轴旋转，从而驱动第二固定部旋转。

所述动力外骨骼装置进一步包括主控装置、肌电传感装置、电源模块；所述肌电传感装置的输出端连接所述主控装置的输入端，用以将感应的肌电信号发送至所述主控装置；

所述主控装置的输出端连接所述驱动机构的输入端，用以向所述驱动机构发送控制信号；所述电源模块分别连接驱动机构、主控装置、肌电传感装置，为其提供工作所需的电能。

作为本实用新型的一种实施方式，所述转轴设有磁性机构，所述磁性机构在设定姿态下形成设定的磁场数据；

所述动力外骨骼装置进一步包括磁传感器、磁编码器，所述磁传感器的输出端连接所述磁编码器的输入端；

所述磁传感器用以感应磁场数据，所述磁编码器用以根据所述磁传感器感应的磁场数据获取所述转轴的旋转角度数据；所述磁编码器的输出端连接所述主控装置的输入端，将获取的旋转角度数据发送至所述主控装置。

作为本实用新型的一种实施方式，所述动力外骨骼装置进一步包括显示模块，用以显示设定信息；所述显示模块分别连接所述主控装置及电源模块。

作为本实用新型的一种实施方式，所述动力外骨骼装置进一步包括控制面板，所述控制面板连接所述主控装置。

作为本实用新型的一种实施方式，所述动力外骨骼装置进一步包括遥控器，所述遥控器与所述主控装置通过无线连接。

作为本实用新型的一种实施方式，所述第一固定件能固定人体的上臂，所述第二固定件能固定人体的前臂。

作为本实用新型的一种实施方式，所述带轮为皮带轮。

作为本实用新型的一种实施方式，所述第一固定部设有第一壳体，所述主控装置、电源模块及动力部设置于所述第一壳体内。

作为本实用新型的一种实施方式，所述肌电传感装置设置若干肌电传感器，各肌电传感器设置于所述第一固定件的内壁周边。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的动力外骨骼装置，可采集患者的肌电信号，患者可以通过发出肌电信号，来控制设备，从而达到主动康复的目的。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中动力外骨骼装置的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中动力部的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中动力部的另一结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中动力外骨骼装置的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。

说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。

本实用新型揭示了一种动力外骨骼装置，图1为本实用新型一实施例中动力外骨骼装置的结构示意图，图2、图3为本实用新型一实施例中动力部的结构示意图；请参阅图1至图3，所述动力外骨骼装置包括第一固定部1、第二固定部2；所述第一固定部1与第二固定部2连接，可在设定范围区间内相对旋转。

所述第一固定部1设有能固定动物体第一部位的第一固定件3，所述第二固定部2设有能固定动物体第二部位的第二固定件4；所述第一固定部1设有动力部5，所述动力部5连接所述第二固定部2，能驱动所述第二固定部2沿设定转轴旋转。如，所述第一固定件3能固定人体的上臂，所述第二固定件4能固定人体的前臂。

此外，所述第二固定部2还可以连接第三固定部12，第三固定部12可以固定人体的手，第二固定部2与第三固定部12之间可设有手腕固定部11。

所述动力部5包括驱动机构51、伞齿轮传动组、同步齿轮组；所述伞齿轮传动组包括第一伞状齿轮52、第二伞状齿轮53，所述同步齿轮组包括第一同步齿轮54、第二同步齿轮55及带轮56。

所述第一伞状齿轮52设置于所述驱动机构51的输出轴，所述第二伞状齿轮53与所述第一同步齿轮54同轴设置；所述第一同步齿轮54、第二同步齿轮55与所述带轮56配合，使得第一同步齿轮54、第二同步齿轮55同步旋转。所述带轮56可以为皮带轮。

所述第二同步齿轮55连接有转轴57，所述转轴57连接所述第二固定部2，在驱动机构51动作时，通过伞齿轮传动组及同步齿轮组驱动转轴57旋转，从而驱动第二固定部2旋转。

图4为本实用新型一实施例中动力外骨骼装置的组成示意图；请参阅图4，所述动力外骨骼装置进一步包括主控装置6、肌电传感装置7、电源模块8；所述肌电传感装置7的输出端连接所述主控装置6的输入端，用以将感应的肌电信号发送至所述主控装置6。所述肌电传感装置7可设置若干肌电传感器，各肌电传感器设置于所述第一固定件3的内壁周边。

如图2、图3所示，在本实用新型的一实施例中，所述肌电传感装置7通过引出线71连接主控装置6；主控装置6通过数据线13与设定电路通信。

所述主控装置6的输出端连接所述驱动机构51的输入端，用以向所述驱动机构51发送控制信号；所述主控装置6主要包括微处理器MCU及周边电路。

所述电源模块8分别连接驱动机构51、主控装置6、肌电传感装置7，为其提供工作所需的电能。所述电源模块8可以为锂电池。

所述第一固定部1可以设有第一壳体，所述主控装置6、电源模块8及动力部5设置于所述第一壳体内。

在本实用新型的一实施例中，所述动力外骨骼装置还可以包括显示模块、控制面板14、遥控器中的至少一个。所述显示模块用以显示设定信息，所述显示模块分别连接所述主控装置及电源模块；所述控制面板连接所述主控装置；所述遥控器与所述主控装置通过无线连接。

此外，所述转轴57可设有磁性机构58(可以为磁铁)，所述磁性机构58在设定姿态下形成设定的磁场数据。所述动力外骨骼装置进一步包括磁传感器9、磁编码器10，所述磁传感器9的输出端连接所述磁编码器10的输入端；所述磁传感器9用以感应磁场数据，所述磁编码器10用以根据所述磁传感器感应的磁场数据获取所述转轴的旋转角度数据；所述磁编码器10的输出端连接所述主控装置6的输入端，将获取的旋转角度数据发送至所述主控装置6。当然，磁编码器10也可以作为主控装置6的一部分，也可以分开设置。

综上所述，本实用新型提出的动力外骨骼装置，可采集患者的肌电信号，患者可以通过发出肌电信号，来控制设备，从而达到主动康复的目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种动力外骨骼装置，其特征在于，所述动力外骨骼装置包括第一固定部、第二固定部；所述第一固定部与第二固定部连接，可在设定范围区间内相对旋转；

所述第一固定部设有能固定动物体第一部位的第一固定件，所述第二固定部设有能固定动物体第二部位的第二固定件；

所述第一固定部设有动力部，所述动力部连接所述第二固定部，能驱动所述第二固定部沿设定转轴旋转；

所述动力部包括驱动机构、伞齿轮传动组、同步齿轮组；所述伞齿轮传动组包括第一伞状齿轮、第二伞状齿轮，所述同步齿轮组包括第一同步齿轮、第二同步齿轮及带轮；

所述第一伞状齿轮设置于所述驱动机构的输出轴，所述第二伞状齿轮与所述第一同步齿轮同轴设置；所述第一同步齿轮、第二同步齿轮与所述带轮配合，使得第一同步齿轮、第二同步齿轮同步旋转；

所述第二同步齿轮连接有转轴，所述转轴连接所述第二固定部，在驱动机构动作时，通过伞齿轮传动组及同步齿轮组驱动转轴旋转，从而驱动第二固定部旋转。

2.根据权利要求1所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述动力外骨骼装置进一步包括主控装置、肌电传感装置、电源模块；所述肌电传感装置的输出端连接所述主控装置的输入端，用以将感应的肌电信号发送至所述主控装置；

所述主控装置的输出端连接所述驱动机构的输入端，用以向所述驱动机构发送控制信号；

所述电源模块分别连接驱动机构、主控装置、肌电传感装置，为其提供工作所需的电能。

3.根据权利要求2所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述转轴设有磁性机构，所述磁性机构在设定姿态下形成设定的磁场数据；

所述动力外骨骼装置进一步包括磁传感器、磁编码器，所述磁传感器的输出端连接所述磁编码器的输入端；

所述磁传感器用以感应磁场数据，所述磁编码器用以根据所述磁传感器感应的磁场数据获取所述转轴的旋转角度数据；所述磁编码器的输出端连接所述主控装置的输入端，将获取的旋转角度数据发送至所述主控装置。

4.根据权利要求2所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述动力外骨骼装置进一步包括显示模块，用以显示设定信息；所述显示模块分别连接所述主控装置及电源模块。

5.根据权利要求2所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述动力外骨骼装置进一步包括控制面板，所述控制面板连接所述主控装置。

6.根据权利要求2所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述动力外骨骼装置进一步包括遥控器，所述遥控器与所述主控装置通过无线连接。

7.根据权利要求1所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述第一固定件能固定人体的上臂，所述第二固定件能固定人体的前臂。

8.根据权利要求1所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述带轮为皮带轮。

9.根据权利要求2所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述第一固定部设有第一壳体，所述主控装置、电源模块及动力部设置于所述第一壳体内。

10.根据权利要求2所述的动力外骨骼装置，其特征在于：

所述肌电传感装置设置若干肌电传感器，各肌电传感器设置于所述第一固定件的内壁周边。