CN221111816U - 一种直驱式膝关节助力外骨骼 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直驱式膝关节助力外骨骼，涉及助力外骨骼机器人技术领域。包括腰带模块、电池和控制器，腰带模块上设有两个髋关节模块，每一个髋关节模块上设有一个腿部模块，每一个腿部模块包括贴附于腿部外侧且依次连接的大腿模块、膝关节模块以及小腿模块；每一个膝关节模块包括膝关节壳体、电机模组、转子连接杆和信号采集装置，膝关节壳体的内侧面为抽壳面，电机模组安装于膝关节壳体内，且电机模组包括电机、驱动器和减速器，转子连接杆包括呈钝角设置的第一连接杆和第二连接杆，信号采集装置放置于膝关节壳体内。本实用新型可保证膝关节在一定程度上的持续对心，提高人体运动时的协调性和舒适性。

Description

一种直驱式膝关节助力外骨骼

技术领域

本实用新型涉及助力外骨骼机器人技术领域，具体为一种直驱式膝关节助力外骨骼。

背景技术

近年来，为帮助下肢运动功能障碍患者实现康复训练和自由行走，开发了较多的医疗辅助设备，其中下肢助力外骨骼机器人成为国内外康复领域的研究热点之一。

在众多的外骨骼系统中，其中针对膝关节助力的外骨骼系统研究非常广泛，其主要原因有以下几点：首先是膝关节所需外骨骼机器人自由度较少，设置1个与膝关节对心的旋转自由度即可满足基本要求；其次是膝关节所承受的力矩较大，正常行走步态中能够达到50N/m以上，膝关节助力外骨骼能够显著减少进行步行和下蹲等日常活动所需的最大肌肉力量，降低人体疲劳度；此外，临床上髌骨关节炎发病率很高,占整个骨性关节炎的73％，同时膝关节助力外骨骼能够显著减少对髌骨的冲击。

目前的膝关节助力外骨骼产品普遍存在有价格高昂、步态与助力模式固定、操作复杂以及穿戴舒适度低等问题，同时，目前的膝关节助力外骨骼产品也存在有如下几点主要缺陷：首先，现有的膝关节不对心，仅使用单个旋转自由度匹配复杂的膝关节运动，忽略了膝关节屈伸运动的实质是股骨在胫骨上滚动和滑动运动的合成，导致外骨骼旋转中心错位，形成残余交互应力，降低助力效率，导致人机协调性和舒适性较差。

因此，针对上述问题，提出了一种直驱式膝关节助力外骨骼。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直驱式膝关节助力外骨骼，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案及其有益效果：一种直驱式膝关节助力外骨骼，包括腰带模块、电池、腰带和控制器，其中，腰带模块上设有两个髋关节模块，每一个髋关节模块上设有一个腿部模块，每一个腿部模块包括贴附于腿部外侧且依次连接的大腿模块、膝关节模块以及小腿模块；每一个膝关节模块包括膝关节壳体、电机模组、转子连接杆和信号采集装置，其中：膝关节壳体具有多层空心柱状结构、且朝向腿部一端的端面为内侧面，内侧面为抽壳面；电机模组安装于膝关节壳体内，且电机模组包括电机、驱动器和减速器；减速器的输出轴与膝关节壳体的抽壳面同侧，且减速器的输出轴的轴线与膝关节壳体柱状结构的轴线重合；转子连接杆包括第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆与膝关节壳体的内侧面平行、且第一连接杆一端与减速器的输出轴固定连接；第二连接杆与膝关节壳体的内侧面平行、且第二连接杆一端与第一连接杆的另一端固定连接，第二连接杆与第一连接杆之间所呈角度为钝角；信号采集装置放置于膝关节壳体内，信号采集装置、电机和驱动器与电池之间电连接，且信号采集装置与控制器之间电信号连接。

基于上述技术特征，本实用新型在膝关节模块中转子连接杆呈钝角弯折设置，同时在钝角弯折处将转子连接杆分为第一连接杆和第二连接杆，其第一连接杆，满足了膝关节模块的转动自由度，同时，由于膝关节的转动是由股骨相对胫骨滑动实现，实际上是转动和平动的结合，通过第二连接杆，补偿了膝关节模块的平动自由度的位移，故转子连接杆通过模仿股骨与胫骨的相对滑动，使得本实用新型中的膝关节模块保证了人体膝关节的持续对心，即减少了残余交互应力，也相应提高了人体运动时的协调性和舒适性。

本技术方案中优选的，其大腿模块包括有大腿调节杆、大腿直杆和第一调节螺丝，大腿调节杆的一端向上连接髋关节模块，且大腿调节杆上开设多个第一螺丝孔，大腿直杆的一端向下固接膝关节壳体，且大腿直杆上开设多个与第一螺丝孔相适配的第二螺丝孔，多个第一调节螺丝可穿过对接好的第一螺丝孔和第二螺丝孔将大腿调节杆与大腿直杆固定连接。

基于上述技术特征，通过调节第一调节螺丝在第一螺丝孔和第二螺丝孔的位置，可实现大腿架(固接在一起的大腿调节杆和大腿直杆)长度的调整，使其适用于不同身高和腿长范围内的用户；同时，大腿架的长度可调，还相应强化了对助力外骨骼的固定作用，使其维持在腿部髋关节相对固定的位置，保证人体运动时髋关节屈曲或伸展旋转中心不偏移。

本技术方案中优选的，其髋关节模块包括有第一铰链连接件、第一固定件、髋关节轴承以及髋关节轴；第一固定件包括轴承固定件和铰链固定件，轴承固定件呈环状结构、且具有一贯穿所述轴承固定件的开口，轴承固定件开口的轴线方向朝向人体髋关节，铰链固定件上开设有铰链孔、且固接在轴承固定件的外环圆周面上；第一铰链连接件的一端与腰带固接，另一端可通过铰链孔与铰链固定件铰接，第一铰链连接件和铰链固定件可沿平行轴承固定件开口的轴线方向上左右摆动；髋关节轴承置于轴承固定件的开口内；髋关节轴置于髋关节轴承内、且与髋关节轴承固接，髋关节轴的轴线与轴承固定件开口的轴线重合，沿垂直轴承固定件开口的轴线方向上的髋关节轴的端面与大腿调节杆相固接，大腿调节杆可沿垂直于轴承固定件开口的轴线方向相对髋关节轴转动。

基于上述技术特征，本实用新型经过人机界面和力作用面的设计，在髋关节模块的位置上设置了矢状面和冠状面内的两个旋转自由度，同时，髋关节轴通过第一铰链连接件与腰带连接，进而髋关节模块的上下位置可上下调节，以上都可使人体在穿戴助力外骨骼时更加舒适。

本技术方案中优选的，其大腿模块还包括大腿绑缚圈和大腿连接件，且大腿绑缚圈包括大腿上绑缚圈和大腿下绑缚圈、大腿连接件包括绑缚圈上连接件和绑缚圈下连接件，其中，大腿上绑缚圈和大腿下绑缚圈绑缚在人体大腿上，且大腿上绑缚圈通过绑缚圈上连接件与大腿调节杆连接、大腿下绑缚圈通过绑缚圈下连接件与大腿直杆连接；优选的，绑缚圈上连接件包括第二铰链连接件、第二固定件和第二调节螺丝，第二铰链连接件的一端与大腿上绑缚圈固接、另一端与第二固定件的一端铰接，第二固定件的另一端上开设第三螺丝孔、且第二固定件的另一端通过穿过第一螺丝孔和第三螺丝孔的第二调节螺丝与大腿调节杆固接；再优选的，绑缚圈下连接件包括第三铰链连接件、第三固定件和第三调节螺丝，第三铰链连接件的一端与大腿下绑缚圈固接、另一端与第三固定件的一端铰接，第三固定件的另一端上开设第四螺丝孔、且第三固定件的另一端通过穿过第二螺丝孔和第四螺丝孔的第三调节螺丝与大腿直杆固接。

基于上述技术特征，大腿上绑缚圈和大腿下绑缚圈可分别通过第二铰链连接件和第三铰链连接件来调节与大腿架的距离和角度，使其助力外骨骼可以适用于不同腿部轮廓的用户。

本技术方案中优选的，其膝关节模块还包括限位块，所述限位块为弧状结构，在膝关节壳体的内侧面一侧，限位块通过多个螺栓紧固于电机外缘上，用于限制转子连接杆的活动范围，以及避免在电机失控而导致转子连接杆出现位置偏差时对人体膝关节的损伤。

基于上述技术特征，上述的限位块保证了人体膝关节伸直至蹲下时的弯曲活动幅度，同时防止了电机失控时对人体膝关节的损害。

本技术方案中优选的，其小腿模块包括小腿绑缚圈、小腿绑缚连接件和小腿连接杆，小腿绑缚圈绑缚在人体小腿上，小腿绑缚连接件设置于小腿绑缚圈内、且缝制于小腿绑缚圈前侧，小腿连接杆的一端与小腿绑缚连接件固接，小腿连接杆的另一端与第二连接杆的另一端相互铰接。

基于上述技术特征，上述的小腿绑缚连接件可将电机力矩传递给小腿绑缚圈，从而为小腿提供动力，带动小腿运动。

本技术方案中优选的，其大腿绑缚圈和小腿绑缚圈的一端外侧面设置第一粘贴区，其另一端的内侧面设置第二粘贴区，大腿绑缚圈和小腿绑缚圈分别通过第一粘贴区与第二粘贴区粘合实现对大腿和小腿的绑缚以及对大腿和小腿绑缚松紧度的调整。

基于上述技术特征，上述的大腿绑缚圈和小腿绑缚圈可优选采用魔术贴调整绑缚松紧度，同时，在大腿绑缚圈和小腿绑缚圈上使用魔术贴，还可实现脚不离地穿脱助力外骨骼，因此提高了其易用性；同时，还可在大腿绑缚圈和小腿绑缚圈中内嵌EVA海绵，这些都可保证人体在使用助力外骨骼时人体腿部的舒适性。

本技术方案中优选的，其腰带模块还包括MOLLE悬挂结构和固定夹，其MOLLE悬挂结构设置在腰带上，固定夹开设一向下开口，固定夹可沿开口方向放置于MOLLE悬挂结构上，且固定夹与控制器、电池以及第一铰链连接件固接。

基于上述技术特征，本实用新型运用模块化设计理念，在腰带上设置MOLLE悬挂结构，电池、控制器和左右两侧腿部结构均通过对应的固定夹悬挂于腰带上，使其各模块之间拆装方便，易于维修和更换；同时，本实用新型助力外骨骼中的电池和控制器的重量分布在人体的腰部，结构紧凑且分布在人体的重心附近，分担了部分膝关节模块对人体额外的阻力矩，使得助力外骨骼装置可靠轻便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的助力外骨骼结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的助力外骨骼左视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的髋关节结构组成图。

图中：1、腰带模块；11、腰带；12、控制器；1201、开关；13、电池；14、固定夹；15、MOLLE悬挂结构；2、膝关节模块；21、膝关节壳体；22、转子连接杆；2201、第一连接杆；2202、第二连接杆；23、信号采集装置；24、限位块；25、电机模组；3、大腿模块；31、大腿调节杆；32、大腿直杆；33、第一调节螺丝；34、大腿上绑缚圈；35、大腿下绑缚圈；36、绑缚圈上连接件；3601、第二铰链连接件；3602、第二固定件；3603、第二调节螺丝；37、绑缚圈下连接件；3701、第三铰链连接件；3702、第三固定件；3703、第三调节螺丝；4、髋关节模块；41、第一铰链连接件；42、第一固定件；4201、轴承固定件；4202、铰链固定件；43、髋关节轴；44、髋关节轴承；45、轴承端盖；5、小腿模块；51、小腿连接杆；52、小腿绑缚圈；53、小腿绑缚连接件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所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，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述；同时需要说明的是，信号采集装置23、电机模组25、第二铰链连接件3601、第二固定件3602、第二调节螺丝3603、第三铰链连接件3701、第三固定件3702、第三调节螺丝3703、小腿绑缚圈53没体现在以下附图1至附图3中。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种技术方案：一种直驱式膝关节助力外骨骼，其中，助力外骨骼包括腰带模块1、电池13、腰带11和控制器12，其腰带模块1上设有两个髋关节模块4，每一个髋关节模块4上设有一个腿部模块，每一个腿部模块包括贴附于腿部外侧且依次连接的大腿模块3、膝关节模块2以及小腿模块5。

具体如图1和图2所示，每一个膝关节模块2包括膝关节壳体21、电机模组25、转子连接杆22、信号采集装置23和限位块24；其膝关节壳体21具有多层空心柱状结构、且朝向腿部一端的端面为内侧面，且内侧面为抽壳面，其电机模组25和信号采集装置23置于膝关节壳体21内；电机模组25包括电机、驱动器和减速器，减速器的输出轴与膝关节壳体21的抽壳面同侧，且减速器的输出轴的轴线与膝关节壳体21柱状结构的轴线重合；转子连接杆22包括第一连接杆2201和第二连接杆2202，第一连接杆2201与膝关节壳体21的内侧面平行、且第一连接杆2201一端与减速器的输出轴固定连接，第二连接杆2202与膝关节壳体21的内侧面平行、且第二连接杆2202一端与第一连接杆2201的另一端固定连接，第二连接杆2201与第一连接杆2201之间所呈角度为钝角，优选的，第二连接杆2202沿电机圆周的切线方向引出，在本实施例中，转子连接杆22作为一个整体部件，其会在钝角弯折处将转子连接杆22分为第一连接杆2201和第二连接杆2202；限位块24为弧状结构，在膝关节壳体21的内侧面一侧，限位块24通过多个螺栓紧固于电机外缘上，用于限制转子连接杆22的活动范围以及避免在电机失控而导致转子连接杆22出现位置偏差时对人体膝关节的损伤；信号采集装置23、电机和驱动器与电池13之间电连接，且信号采集装置23与控制器12之间电信号连接，其信号采集装置23可测量人体膝关节的三轴姿态角及加速度，同时将测得的数据信号通过线路反馈给控制器12，再由控制器12计算并输出实时控制信号，进而再驱动电机，同时，控制器12可通过识别人体行走时的步态进行双腿助力，且该助力外骨骼可通过控制器12中的智能算法将左右腿部设置为相互独立的状态，进而，如果不需要双腿同时助力时，可以通过控制器12实现单腿助力。

进一步需要清楚的，所述腰带模块1的控制器12中设置有开关1201，其可控制整套助力外骨骼设备的通电和断电。

如图1和图2所示，大腿模块3包括有大腿调节杆31、大腿直杆32和第一调节螺丝33，其大腿调节杆31的一端向上连接髋关节模块4，且大腿调节杆31上开设多个第一螺丝孔，大腿直杆32的一端向下固接膝关节壳体21，且大腿直杆32上开设多个与第一螺丝孔相适配的第二螺丝孔，多个第一调节螺丝33可穿过对接好的第一螺丝孔和第二螺丝孔将大腿调节杆31与大腿直杆32固定连接，通过调节第一调节螺丝33在第一螺丝孔和第二螺丝孔的位置，可实现大腿架(固接在一起的大腿调节杆31和大腿直杆32)长度的调整，使其能给不同身高和腿长范围内的用户使用。

进一步的，如图1和图2所示，大腿模块3还包括大腿上绑缚圈34、大腿下绑缚圈35、绑缚圈上连接件36和绑缚圈下连接件37，大腿上绑缚圈34和大腿下绑缚圈35绑缚在人体大腿上，且大腿上绑缚圈34通过绑缚圈上连接件36与大腿调节杆31连接、大腿下绑缚圈35通过绑缚圈下连接件37与大腿直杆32连接。

再进一步的，绑缚圈上连接件36包括第二铰链连接件3601、第二固定件3602和第二调节螺丝3603，其第二铰链连接件3601的一端与大腿上绑缚圈34固接、另一端与第二固定件3602的一端铰接，第二固定件3602的另一端上开设第三螺丝孔、且第二固定件3602的另一端通过穿过第一螺丝孔和第三螺丝孔的第二调节螺丝3603与大腿调节杆31固接；绑缚圈下连接件37包括第三铰链连接件3701、第三固定件3702和第三调节螺丝3703，第三铰链连接件3701的一端与大腿下绑缚圈35固接、另一端与第三固定件3702的一端铰接，第三固定件3702的另一端上开设第四螺丝孔、且第三固定件3702的另一端通过穿过第二螺丝孔和第四螺丝孔的第三调节螺丝3703与大腿直杆32固接；大腿上绑缚圈34和大腿下绑缚圈35可分别通过第二铰链连接件3601和第三铰链连接件3701来调节与大腿架的距离和角度，使其助力外骨骼可以适用于不同腿部轮廓的用户，同时还可使用户在穿戴助力外骨骼运动时更加的舒适；优选的，第一调节螺丝33、第二调节螺丝3603和第三调节螺丝3703可同时采用滚花螺丝，以此使得助力外骨骼各个模块之间拆装更加方便，进而易于维修更换。

如图1至图3所示，髋关节模块4包括有第一铰链连接件41、第一固定件42、髋关节轴承44以及髋关节轴43；第一固定件42包括轴承固定件4201和铰链固定件4202，轴承固定件4201呈环状结构、且具有一贯穿轴承固定件4201的开口，轴承固定件4201开口的轴线方向朝向人体髋关节，铰链固定件4202上开设有铰链孔、且固接在轴承固定件4201的外环圆周面上；第一铰链连接件41的一端与腰带11固接，另一端可通过铰链孔与铰链固定件4202铰接，第一铰链连接件41和铰链固定件4202可沿平行所述轴承固定件开口的轴线方向上左右摆动；髋关节轴承44置于轴承固定件4201的开口内、且通过紧固螺栓固接在轴承固定件4201端面上的轴承端盖45实现密封；髋关节轴43置于髋关节轴承内、且与髋关节轴承44固接，髋关节轴(43)的轴线与轴承固定件4201开口的轴线重合，沿垂直轴承固定件4201开口的轴线方向上的髋关节轴43的端面与大腿调节杆31通过紧固螺栓相固接，大腿调节杆31可沿垂直于轴承固定件4201开口的轴线方向相对髋关节轴43转动；该助力外骨骼经过人机界面和力作用面的设计，在髋关节模块4的位置上设置了矢状面和冠状面内的两个旋转自由度，同时，髋关节轴43通过第一铰链连接件41与腰带11连接，进而髋关节模块4的上下位置可上下调节，以上都可使人体在穿戴助力外骨骼时更加舒适。

如图1和图2所示，小腿模块5包括小腿绑缚圈52、小腿绑缚连接件53和小腿连接杆51，其中，小腿绑缚圈52绑缚在人体小腿上，小腿绑缚连接件53设置于小腿绑缚圈52内、且缝制于小腿绑缚圈52前侧，小腿连接杆51的一端与小腿绑缚连接件53固接，小腿连接杆51的另一端与第二连接杆2202的另一端相互铰接，其小腿绑缚连接件53可通过转子连接杆22和小腿连接杆51将电机力矩传递给小腿绑缚圈52，从而为小腿提供动力，带动小腿运动。

进一步的，大腿绑缚圈和小腿绑缚圈52的一端外侧面设置第一粘贴区，其另一端的内侧面设置第二粘贴区，大腿绑缚圈和小腿绑缚圈52分别通过第一粘贴区与第二粘贴区粘合实现对大腿和小腿的绑缚以及对大腿和小腿绑缚松紧度的调整，优选的，上述的大腿绑缚圈和小腿绑缚圈52可优选采用魔术贴调整绑缚松紧度，同时，在大腿绑缚圈和小腿绑缚圈52上使用魔术贴，还可实现脚不离地穿脱助力外骨骼，来提高其易用性；同时，还可在大腿绑缚圈和小腿绑缚圈52中内嵌EVA海绵，这些都可保证人体在使用助力外骨骼时人体腿部的舒适性。

如图1和图2所示，腰带模块1还包括MOLLE悬挂结构15和固定夹14，MOLLE悬挂结构15设置在腰带11上，固定夹14开设一向下开口，固定夹14可沿开口方向放置于MOLLE悬挂结构15上，且固定夹14与控制器12、电池13以及第一铰链连接件41固接；该助力外骨骼运用模块化设计理念，在腰带11上设置MOLLE悬挂结构15，电池13、控制器12和左右两侧腿部结构均通过对应的固定夹14悬挂于腰带11上，使其各模块之间拆装方便，易于维修和更换；同时，该助力外骨骼中的电池13和控制器12的重量分布在人体的腰部，结构紧凑且分布在人体的重心附近，分担了部分膝关节模块2对人体额外的阻力矩，使得助力外骨骼装置可靠轻便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，包括腰带模块(1)、电池(13)、腰带(11)和控制器(12)，其中：

所述腰带模块(1)上设有两个髋关节模块(4)，每一个所述髋关节模块(4)上设有一个腿部模块，每一个腿部模块包括贴附于腿部外侧且依次连接的大腿模块(3)、膝关节模块(2)以及小腿模块(5)；

每一个所述膝关节模块(2)包括膝关节壳体(21)、电机模组(25)、转子连接杆(22)和信号采集装置(23)，其中：

所述膝关节壳体(21)具有多层空心柱状结构、且朝向所述腿部一端的端面为内侧面，所述内侧面为抽壳面；

所述电机模组(25)安装于所述膝关节壳体(21)内，且电机模组(25)包括电机、驱动器和减速器；所述减速器的输出轴与所述膝关节壳体(21)的抽壳面同侧，且所述减速器的输出轴的轴线与所述膝关节壳体(21)柱状结构的轴线重合；

所述转子连接杆(22)包括第一连接杆(2201)和第二连接杆(2202)，所述第一连接杆(2201)与所述膝关节壳体(21)的内侧面平行、且所述第一连接杆(2201)一端与所述减速器的输出轴固定连接；所述第二连接杆(2202)与所述膝关节壳体(21)的内侧面平行、且所述第二连接杆(2202)一端与第一连接杆(2201)的另一端固定连接，所述第二连接杆(2202)与所述第一连接杆(2201)之间所呈角度为钝角；

所述信号采集装置(23)放置于所述膝关节壳体(21)内，所述信号采集装置(23)、电机和驱动器与所述电池(13)之间电连接，且所述信号采集装置(23)与所述控制器(12)之间电信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述大腿模块(3)包括有大腿调节杆(31)、大腿直杆(32)和第一调节螺丝(33)；

所述大腿调节杆(31)的一端向上连接所述髋关节模块(4)，且所述大腿调节杆(31)上开设多个第一螺丝孔；

所述大腿直杆(32)的一端向下固接所述膝关节壳体(21)，且大腿直杆(32)上开设多个与所述第一螺丝孔相适配的第二螺丝孔；

多个所述第一调节螺丝(33)可穿过对接好的所述第一螺丝孔和第二螺丝孔将所述大腿调节杆(31)与大腿直杆(32)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述髋关节模块(4)包括有第一铰链连接件(41)、第一固定件(42)、髋关节轴承(44)以及髋关节轴(43)；

所述第一固定件(42)包括轴承固定件(4201)和铰链固定件(4202)，所述轴承固定件(4201)呈环状结构、且具有一贯穿所述轴承固定件(4201)的开口，所述轴承固定件(4201)开口的轴线方向朝向人体髋关节，所述铰链固定件(4202)上开设有铰链孔、且固接在轴承固定件(4201)的外环圆周面上；

所述第一铰链连接件(41)的一端与所述腰带(11)固接，另一端可通过所述铰链孔与所述铰链固定件(4202)铰接，所述第一铰链连接件(41)和铰链固定件(4202)可沿平行所述轴承固定件开口的轴线方向上左右摆动；

所述髋关节轴承(44)置于所述轴承固定件(4201)的开口内；

所述髋关节轴(43)置于髋关节轴承内、且与所述髋关节轴承(44)固接，所述髋关节轴(43)的轴线与所述轴承固定件(4201)开口的轴线重合，沿垂直所述轴承固定件(4201)开口的轴线方向上的所述髋关节轴(43)的端面与所述大腿调节杆(31)相固接，所述大腿调节杆(31)可沿垂直于所述轴承固定件(4201)开口的轴线方向相对所述髋关节轴(43)转动。

4.根据权利要求2所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述大腿模块(3)还包括大腿绑缚圈和大腿连接件，且所述大腿绑缚圈包括大腿上绑缚圈(34)和大腿下绑缚圈(35)、所述大腿连接件包括绑缚圈上连接件(36)和绑缚圈下连接件(37)，其中，所述大腿上绑缚圈(34)和大腿下绑缚圈(35)绑缚在人体大腿上，且所述大腿上绑缚圈(34)通过绑缚圈上连接件(36)与所述大腿调节杆(31)连接、所述大腿下绑缚圈(35)通过绑缚圈下连接件(37)与所述大腿直杆(32)连接。

5.根据权利要求4所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述绑缚圈上连接件(36)包括第二铰链连接件(3601)、第二固定件(3602)和第二调节螺丝(3603)；

所述第二铰链连接件(3601)的一端与所述大腿上绑缚圈(34)固接、另一端与所述第二固定件(3602)的一端铰接；

所述第二固定件(3602)的另一端上开设第三螺丝孔、且所述第二固定件(3602)的另一端通过穿过所述第一螺丝孔和第三螺丝孔的第二调节螺丝(3603)与所述大腿调节杆(31)固接。

6.根据权利要求4所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述绑缚圈下连接件(37)包括第三铰链连接件(3701)、第三固定件(3702)和第三调节螺丝(3703)；

所述第三铰链连接件(3701)的一端与所述大腿下绑缚圈(35)固接、另一端与所述第三固定件(3702)的一端铰接；

所述第三固定件(3702)的另一端上开设第四螺丝孔、且所述第三固定件(3702)的另一端通过穿过所述第二螺丝孔和第四螺丝孔的第三调节螺丝(3703)与所述大腿直杆(32)固接。

7.根据权利要求1所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述膝关节模块(2)还包括限位块(24)，所述限位块(24)为弧状结构，在所述膝关节壳体(21)的内侧面一侧，所述限位块(24)通过多个螺栓紧固于所述电机外缘上，用于限制所述转子连接杆(22)的活动范围，以及避免在所述电机失控而导致转子连接杆(22)出现位置偏差时对人体膝关节的损伤。

8.根据权利要求1所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述小腿模块(5)包括小腿绑缚圈(52)、小腿绑缚连接件(53)和小腿连接杆(51)；

所述小腿绑缚圈(52)绑缚在人体小腿上；

所述小腿绑缚连接件(53)设置于小腿绑缚圈(52)内、且缝制于小腿绑缚圈(52)前侧；

所述小腿连接杆(51)的一端与小腿绑缚连接件(53)固接，所述小腿连接杆(51)的另一端与所述第二连接杆(2202)的另一端相互铰接。

9.根据权利要求4所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述大腿绑缚圈和小腿绑缚圈(52)的一端外侧面设置第一粘贴区，其另一端的内侧面设置第二粘贴区，所述大腿绑缚圈和小腿绑缚圈(52)分别通过第一粘贴区与第二粘贴区粘合实现对大腿和小腿的绑缚以及对大腿和小腿绑缚松紧度的调整。

10.根据权利要求3所述的一种直驱式膝关节助力外骨骼，其特征在于，所述腰带模块(1)还包括MOLLE悬挂结构(15)和固定夹(14)；

所述MOLLE悬挂结构(15)设置在所述腰带(11)上；

所述固定夹(14)开设一向下开口，所述固定夹(14)可沿开口方向放置于MOLLE悬挂结构上，且所述固定夹(14)与所述控制器(12)、电池(13)以及所述第一铰链连接件(41)固接。