一种可穿戴气动滑雪外骨骼助力装置
摘要文本
本发明公开了一种可穿戴气动滑雪外骨骼助力装置，包括大腿组件、小腿组件和控制装置，所述大腿组件下端通过转动组件和空气弹簧减震器与小腿组件连接，大腿组件上端设有大腿固定垫。通过空气弹簧的伸缩运动与可变阻尼器的共同作用，减少滑雪运动中对膝关节的冲击影响，为膝关节提供辅助力，对重力进行补偿，避免运动中肌肉疲劳；设计利用基于ARM板与PC机的嵌入式控制系统，更好的实现人机交互与对机器人的实时控制；此外，利用陀螺仪与加速度计获取的人体运动参数，检测使用者的意图，并且利用空气弹簧和织物自动调整膝盖部位的辅助扭矩。本发明能够很好的应用于可穿戴滑雪外骨骼机器人，减小滑雪运动时的能耗，提高舒适性，具有极大的应用价值。
申请人信息
- 申请人:中国科学技术大学
- 申请人地址:230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
- 发明人: 中国科学技术大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种可穿戴气动滑雪外骨骼助力装置 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810469461.1 |
| 申请日 | 2018/5/16 |
| 公告号 | CN108340360B |
| 公开日 | 2024/2/23 |
| IPC主分类号 | B25J9/00 |
| 权利人 | 中国科学技术大学 |
| 发明人 | 李智军; 徐崔超 |
| 地址 | 安徽省合肥市包河区金寨路96号 |
专利主权项内容
1.一种可穿戴气动滑雪外骨骼助力装置，其特征在于，包括大腿组件(10)、小腿组件(5)和控制装置，所述大腿组件(10)下端通过转动组件(9)和空气弹簧减震器(3)与小腿组件(5)连接，所述大腿组件(10)上端设有大腿固定垫(1)；所述空气弹簧减震器(3)上端通过安装板与大腿组件(10)的下端连接，所述空气弹簧减震器(3)的下端与小腿组件(5)固定连接，所述空气弹簧减震器(3)连接有微型气泵(7)，所述微型气泵(7)安装于所述小腿组件(5)上端的圆盘上；所述控制装置固定在人体腰部背包中；所述空气弹簧减震器(3)包括空气弹簧(3-1)、活塞杆(3-2)、导向管(3-3)、伸张阀(3-4)、压缩阀(3-5)、储油缸(3-6)、吊环(3-7)、补偿阀(3-8)、流通阀(3-10)、内筒(3-11)、外筒(3-12)；所述储油缸(3-6)的顶部与底部之间连接有旁路电磁阀(3-9)；所述旁路电磁阀(3-9)采用先导式电磁阀，所述先导式电磁阀的节流孔通道设有一个恒定节流孔(3-9-2)、一个可变节流孔(3-9-5)，两节流孔之间设有先导腔(3-9-4)，所述先导式电磁阀的主通道设有主阀(3-9-1)和弹簧元件(3-9-3)；当膝关节弯曲时，大腿组件(10)压缩空气弹簧(3-1)，能吸收冲击能量，同时推动内部的活塞杆(3-2)向下压缩运动，工作缸底部的油液经由活塞上的伸张阀(3-4)穿过旁路电磁阀(3-9)和压缩阀(3-5)流入储油缸(3-6)内；当膝关节直立时，空气弹簧(3-1)恢复形变，活塞杆(3-2)向上运动，工作缸上部的油液穿过补偿阀(3-8)、旁路电磁阀(3-9)和流通阀(3-10)流入储油缸(3-6)内。 来自：