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公开(公告)号：CN114392131B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202210144040.8
申请日：2022-02-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于能量存储的髋膝关节被动外骨骼助力装置，属于下肢外骨骼技术领域。本发明通过腰部固定组件为大腿储能组件和小腿储能组件提供固定安装平台，大腿储能组件和小腿储能组件分别通过设计的第一弹性元件和第二弹性元件，在支撑相后期大腿后摆时，第一弹性元件被拉伸，吸收大腿后摆时所作的负功，并在摆动相前期复原释放能量提供髋关节屈曲辅助力矩；在摆动相后期小腿前伸时，第二弹性元件被拉伸，吸收小腿前伸时所作的负功，小腿前伸时所作的负功转化为弹性势能，并在支撑相前期大腿后摆时复原提供髋关节伸展辅助力矩。即在整个步态周期内，同时实现了辅助髋关节伸展和屈曲，提升了外骨骼助力效率。
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公开(公告)号：CN114055435A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111371470.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种适用于外骨骼的离合器及踝关节助力外骨骼，离合器包括下基板、上基板、滚轮、棘轮圈、扳机、拨爪、拨爪弹簧、扳机扭簧、滚轮扭簧、扳机定位轴及拨爪定位轴；扳机定位轴的两端分别连接于上基板及下基板，扳机及扳机扭簧分别套设在扳机定位轴上，扳机牛黄的两端分别连接下基板及扳机；拨爪定位轴的两端分别连接于下基板及上基板，拨爪弹簧及拨爪分别套设在拨爪定位轴上；滚轮的两端转动地连接于下基板及上基板，滚轮棘轮圈设置在滚轮的一端上；拨爪可分离地连接于滚轮棘轮圈，扳机与拨爪活动连接。本发明降低了人体行走过程中足踏阶段的冲击能量损失及行走代谢消耗。
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公开(公告)号：CN109528451A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811075244.0
申请日：2018-09-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼技术领域，并具体公开了一种基于离合器分时调控的髋膝双关节被动外骨骼装置，包括腰部支撑组件、连接组件、大腿组件、离合器组件、小腿组件和弹性元件组件，腰部支撑组件用于固定在腰部，连接组件设置有两组并对称布置在支撑组件两侧，大腿组件设置有两组并分别与两组连接组件相连，离合器组件设置有两组并分别安装在两组大腿组件上，小腿组件设置有两组并对称布置在两组大腿组件的下方，弹性元件组件设置有两组且左右对称布置。本发明可辅助膝关节和髋关节的运动，提高能量利用效率，减少行走的代谢能消耗。
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公开(公告)号：CN114406987B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202210048397.6
申请日：2022-01-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于外骨骼相关技术领域，并公开了一种基于能量跨关节转移的被动外骨骼装置。该外骨骼装置包括腰部穿戴组件、髋关节储能组件、踝关节助力组件和离合器组件，其中，腰部穿戴组件穿戴在腰部，髋关节储能组件穿戴在大腿处，踝关节助力组件穿戴在踝关节处，离合器组件用于使得外骨骼装置在储能模式和助力模式之间进行切换；当外骨骼处于储能模式时，拉簧被拉伸，拉簧的弹性势能被储存；当外骨骼处于助力模式时，被助力对象脚部蹬地大腿向后摆动，触发绳绷直并带动触发块向上运动，拉簧回缩带动滑块向上运动，该滑块向上运动的拉力传递给踝关节助力组件，进而实现对被助力对象的助力。通过本发明，解决外骨骼中需要电子元件和电路控制的问题。
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公开(公告)号：CN114102558B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202111371485.1
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种基于足踝复合体能流动特性的被动式外骨骼，所述被动式外骨骼包括第一被动式外骨骼，所述第一被动式外骨骼包括能量分配机构、踩踏机构及穿戴固定组件，所述能量分配机构与所述踩踏机构相连接，所述能量分配机构还连接于所述穿戴固定组件；所述能量分配机构包括棘轮轴、以及分别套设在所述棘轮轴上的左侧扭簧、右侧扭簧及中间导轮，所述中间导轮通过踝关节助力绳连接于所述穿戴固定组件；所述棘轮轴连接于所述踩踏机构，所述踩踏机构带动所述棘轮轴转动，所述棘轮轴带动所述左侧扭簧、所述右侧扭簧及所述中间导轮转动。本发明有效地提高了人体行走效率，降低了行走的代谢消耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114406987A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210048397.6
申请日：2022-01-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于外骨骼相关技术领域，并公开了一种基于能量跨关节转移的被动外骨骼装置。该外骨骼装置包括腰部穿戴组件、髋关节储能组件、踝关节助力组件和离合器组件，其中，腰部穿戴组件穿戴在腰部，髋关节储能组件穿戴在大腿处，踝关节助力组件穿戴在踝关节处，离合器组件用于使得外骨骼装置在储能模式和助力模式之间进行切换；当外骨骼处于储能模式时，拉簧被拉伸，拉簧的弹性势能被储存；当外骨骼处于助力模式时，被助力对象脚部蹬地大腿向后摆动，触发绳绷直并带动触发块向上运动，拉簧回缩带动滑块向上运动，该滑块向上运动的拉力传递给踝关节助力组件，进而实现对被助力对象的助力。通过本发明，解决外骨骼中需要电子元件和电路控制的问题。
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公开(公告)号：CN115805582B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202211678489.9
申请日：2022-12-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明属于外骨骼相关领域，并具体公开了一种基于扭簧储能的髋关节外骨骼装置，其包括腰部固定单元、腿部固定单元、被动旋转单元、被动滑动单元和扭簧，腰部固定单元包括腰板和绑在腰板上腰部绑带；腿部固定单元包括腿板和绑在腿板上的腿部绑带；被动旋转单元包括腰部延伸件和上连接件，腰部延伸件固定在腰板下方，上连接件活动安装在腰部延伸件下；被动滑动单元包括下连接件、导轨和腿部延伸件，下连接件上端通过扭簧与上连接件活动连接，下连接件下端固定滑块；腿部延伸件下端固定在腿板上，腿部延伸件上侧设导轨，滑块滑动安装在导轨上。本发明可对髋伸髋屈活动进行储能和辅助，并提供了旋转和滑动两个被动自由度，减缓外骨骼穿戴不适感。
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公开(公告)号：CN114055435B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202111371470.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种适用于外骨骼的离合器及踝关节助力外骨骼，离合器包括下基板、上基板、滚轮、棘轮圈、扳机、拨爪、拨爪弹簧、扳机扭簧、滚轮扭簧、扳机定位轴及拨爪定位轴；扳机定位轴的两端分别连接于上基板及下基板，扳机及扳机扭簧分别套设在扳机定位轴上，扳机牛黄的两端分别连接下基板及扳机；拨爪定位轴的两端分别连接于下基板及上基板，拨爪弹簧及拨爪分别套设在拨爪定位轴上；滚轮的两端转动地连接于下基板及上基板，滚轮棘轮圈设置在滚轮的一端上；拨爪可分离地连接于滚轮棘轮圈，扳机与拨爪活动连接。本发明降低了人体行走过程中足踏阶段的冲击能量损失及行走代谢消耗。
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公开(公告)号：CN115805582A
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211678489.9
申请日：2022-12-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明属于外骨骼相关领域，并具体公开了一种基于扭簧储能的髋关节外骨骼装置，其包括腰部固定单元、腿部固定单元、被动旋转单元、被动滑动单元和扭簧，腰部固定单元包括腰板和绑在腰板上腰部绑带；腿部固定单元包括腿板和绑在腿板上的腿部绑带；被动旋转单元包括腰部延伸件和上连接件，腰部延伸件固定在腰板下方，上连接件活动安装在腰部延伸件下；被动滑动单元包括下连接件、导轨和腿部延伸件，下连接件上端通过扭簧与上连接件活动连接，下连接件下端固定滑块；腿部延伸件下端固定在腿板上，腿部延伸件上侧设导轨，滑块滑动安装在导轨上。本发明可对髋伸髋屈活动进行储能和辅助，并提供了旋转和滑动两个被动自由度，减缓外骨骼穿戴不适感。
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公开(公告)号：CN109528451B
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201811075244.0
申请日：2018-09-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼技术领域，并具体公开了一种基于离合器分时调控的髋膝双关节被动外骨骼装置，包括腰部支撑组件、连接组件、大腿组件、离合器组件、小腿组件和弹性元件组件，腰部支撑组件用于固定在腰部，连接组件设置有两组并对称布置在支撑组件两侧，大腿组件设置有两组并分别与两组连接组件相连，离合器组件设置有两组并分别安装在两组大腿组件上，小腿组件设置有两组并对称布置在两组大腿组件的下方，弹性元件组件设置有两组且左右对称布置。本发明可辅助膝关节和髋关节的运动，提高能量利用效率，减少行走的代谢能消耗。
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