外骨骼专用气动关节的制作方法

本实用新型涉及一种外骨骼专用关节，尤其是一种为可穿戴式外骨骼设备提供推力的气动关节装置。

背景技术：

人体外骨骼的研发与应用主要集中于军事、医疗、工业生产、农业等。而外骨骼作为提升单兵作战能力、帮助残障人士行走、工人和农民负荷劳动的辅助工具，正在向负重能力更强、控制力和灵活性能更高的方向研发。

目前，外骨骼设备主要包括穿戴部分、支撑部分、手臂和腿部等机构以及驱动装置，各部件连接多采用传统的机械连接，这样的连接方式往往是不贴合人体的，也就导致外骨骼在使用过程中的舒适度和适用度大大降低。尤其是活动关节处，传统外骨骼设备有可能在使用过程中反向弯曲，导致人体关节受损，从而对人体骨骼带来不可逆的伤害。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可避免外骨骼设备反向弯曲且具有助力功能的外骨骼专用气动关节。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种外骨骼专用气动关节，包括中心轴和枢接在中心轴上的两个固定板，两个固定板之间依次设有多个与中心轴平行的长条形气囊，相邻两个气囊之间设有枢接在中心轴上的隔板，所述气囊与相邻的隔板或固定板固接，所有的气囊通过导气管串接在一起，所述导气管上设有进气阀和排气阀，从而使气囊充放气时，所述隔板和固定板可沿中心轴转动，所述中心轴在所述固定板远离气囊的一侧设有限位块。

本实用新型使用时，将中心轴和两块固定板安装在其他外骨骼设备上形成关节，所述限位块用于对固定板的转动角度进行限位，防止关节反向弯曲，保证关节使用时的安全性，避免反向弯曲对人体骨骼带来的伤害。本实用新型通过对气囊充气从而对固定板产生一定的推力，达到相应助力的效果。

本实用新型可用于腿部、腰部、肘部、肩部外骨骼中，可根据实际需求设定气囊的个数，一般说来，所述气囊设置为五个，相应地，所述隔板共有四块，就可以实现贴身设置，厚薄可调，使外骨骼在关节部分更加符合人体使用习惯。本实用新型具有结构简洁、构件少、重量轻、体积小、可安装在外骨骼关节部位、使用安全便捷的优点。

优选的，所述气囊为圆柱形，这样气囊的侧面积大，可以提供相对更大的推力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的侧面示意图。

图3是本实用新型实施例的正面示意图。

附图标记：中心轴1，气囊2，隔板3，导气管4，固定板5。

具体实施方式

如图1-3所示，本实施例的外骨骼专用气动关节，包括中心轴1和枢接在中心轴1上的两个固定板5，两个固定板5之间依次设有多个与中心轴1平行的长条形气囊2，相邻两个气囊2之间设有枢接在中心轴1上的隔板3，隔板3呈扇形分布在中心轴1的侧面上，可以跟随气囊2沿中心轴转动，所述气囊2与相邻的隔板3或固定板5固接（通常可采用胶接），通过对气囊充气从而对固定板产生一定的推力，达到相应助力的效果。

所有的气囊2通过导气管4串接在一起，所述导气管4上设有进气阀和排气阀（图中未示出），从而使气囊2充放气时，所述隔板3和固定板5可沿中心轴1转动，所述中心轴1在所述固定板5远离气囊的一侧设有限位块，能够对固定板5的转动角度进行限位，防止关节反向弯曲。限位块的设置为现有技术，不再赘述。

所述气囊2优选为圆柱形，分散在多块隔板3、固定板5中间，通过气管4串联在一起；所述气管4通过进气阀和排气阀，实现气囊2的充放气。

申请人反复实验表明，所述气囊设为五个，此时，所述隔板共有四块，即可使外骨骼在腿部、腰部、肘部、肩部关节部分实现贴身设置，符合人体使用习惯。因此，本实施例优选气囊设为五个，隔板为四块。

本实施例在使用时，首先将中心轴1和固定板5安装在相应外骨骼设备上，可根据情况进行隐藏，然后调整关节的位置，使其与人体关节的位置相吻合即可。本实施例的结构可以有效保护人体关节，避免反向弯曲带来的伤害。

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