多自由度上肢柔性助力外骨骼的制作方法

本发明涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种多自由度上肢柔性助力外骨骼。

背景技术：

脑卒中，俗称中风，是一种急性脑血管病，具有发病率高、死亡率高、致残率高的特点。近几年，脑卒中的发病率有逐年增加的趋势，成为继外伤、癌肿后第三位死亡原因，继外伤后第二位致残原因。存活的中风病人中，约有3/4有不同程度的运动功能和其他功能残疾，其中运动功能障碍发生率最高，偏瘫给脑卒中患者造成终身残疾，严重者失去生活自理能力和工作能力，靠社会和他人辅助生存，每年花费大量的人力和物力照顾他们的日常生活，这些主要由社会和家庭承担。运动疗法是在手术与药物之外，最为重要和安全的一种康复治疗方式，并且被证明具有积极的疗效。

传统的运动康复训练方式是康复治疗师通过人力协助患者完成一系列的运动，不可避免的存在着诸多弊端，如训练过程体力消耗大，训练效率低，训练效果根据治疗师的不同而参差不齐，无法精确控制训练参数，训练方式机械重复等。

通过工业机器人技术与康复训练的结合，能够实现康复医师对康复训练的医学要求，帮助患者实现主动意识与多重刺激相结合的运动再学习，当前上肢外骨骼已经应用于临床康复。

如在公开号为cn106031669b中就公开了一种上肢助力外骨骼机器人，包括肩部、上臂部分、前臂部分和手部，该上肢助力外骨骼机器人模拟了人体上肢的上臂的屈/伸，外展/内收，前臂的屈/伸，腕部的屈/伸，旋内/旋外等自由度，但上述自由度未考虑到人体肩胛骨的抬升、下降、内收、外展以及肩关节的内旋和外旋等运动自由度，这样就使得该上肢助力外骨骼机器人穿戴在人体后，由于其自由度不能与人体对应关节的自由度相适应，这样就限制了穿戴者的活动，降低了穿着的舒适性，同时也降低了康复的效果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能较好的与穿戴者对应位置的关节运动度相适应，从而提高穿着的舒适性和康复效果的多自由度上肢柔性助力外骨骼。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

多自由度上肢柔性助力外骨骼，包括竖向设置的支撑块，在所述支撑块的轴向两侧对称设有外骨骼执行结构，所述外骨骼执行结构包括背部运动机构、肩关节运动机构、大臂运动机构、小臂运动机构、腕关节运动机构和驱动模块，所述驱动模块包括分别用于对背部运动机构、肩关节运动机构、大臂运动机构、小臂运动机构和腕关节运动机构进行驱动的多个驱动电机；

所述背部运动机构包括轴向设置且与所述支撑块固定连接的第一背板，所述第一背板远离其连接所述支撑块的一端通过第一竖向转动件转动连接有第二背板，以与人体肩胛骨的内收和外展运动相适应；

所述肩关节运动机构包括第一肩部组件、第二肩部组件和第三肩部组件，所述第二背板远离其连接所述第一背板的一端通过第一纵向转动件与所述第一肩部组件转动连接，以与人体肩胛骨的抬升和下降运动相适应，所述第一肩部组件远离其连接所述第二背板的一端通过第二纵向转动件与所述第二肩部组件转动连接，以与人体肩关节的外摆和内收运动相适应，所述第二肩部组件远离其连接所述第一肩部组件的一端通过第二竖向转动件与所述第三肩部组件转动连接，以与人体肩关节的内旋和外旋运动相适应；

所述大臂运动机构包括大臂杆和大臂绑缚机构，所述大臂绑缚机构固定在所述大臂杆上，用于缠绕在人体大臂并与人体大臂的内旋和外旋运动相适应，所述第三肩部组件远离其连接所述第二肩部组件的一端通过第一轴向转动件与所述大臂杆转动连接，以与人体肩关节的前屈和后伸运动相适应；

所述小臂运动机构包括小臂杆和小臂滑动绑缚机构，所述小臂滑动绑缚机构滑动连接在所述小臂杆上，用于缠绕在人体小臂并与人体小臂的内旋和外旋运动相适应，所述大臂杆远离其连接所述第三肩部组件的一端通过第二轴向转动件与所述小臂杆转动连接，以与人体肘关节的前屈和后伸运动相适应；

所述腕关节运动机构包括腕关节组件、腕关节连杆和手握把，所述小臂杆远离其连接所述大臂杆的一端通过第三竖向转动件与所述腕关节组件转动连接，以与人体腕关节的内收和外展运动相适应，所述腕关节组件远离其连接所述小臂杆的一端通过第三轴向转动件与所述腕关节连杆转动连接，以与人体腕关节的前屈和后展运动相适应，所述腕关节连杆远离其连接所述腕关节组件的一端通过第三纵向转动件与所述手握把连接，以使得人体手部能够被动适应小臂的内旋和外旋运动。

在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本发明的工作原理是：本发明的外骨骼在使用时，将大臂绑缚机构穿戴在人体大臂，小臂滑动绑缚机构穿戴在人体小臂，人体手部再握在手握把上，由此完成将该外骨骼装置穿戴在人体上肢的目的，具体使用时，还可以将该外骨骼装置中的支撑块安装在座位或轮椅上使用，进一步提高使用的舒适性。

该外骨骼穿戴在人体后，驱动模块中的多个驱动电机分别用于驱动背部运动机构、肩关节运动机构、大臂运动机构、小臂运动机构和腕关节运动机构的运动，其中人体肩胛骨在进行内收和外展运动时，驱动电机使得第二背板在第一竖向转动件的作用下绕第一背板转动，以此来适应人体肩胛骨的内收和外展运动；当人体肩胛骨在进行抬升和下降运动时，驱动电机使得第一肩部组件在第一纵向转动件的作用下绕第二背板向上或向下运动，以此来适应人体肩胛骨的抬升和下降运动；当人体肩关节进行外摆和内收运动时，驱动电机使得第二肩部组件在第二纵向转动件的作用下绕第一肩部组件转动，以适应人体肩关节的外摆和内收运动；当人体肩关节进行内旋和外旋运动时，驱动电机使得第三肩部组件在第二竖向转动件的作用下绕第二肩部组件转动，以适应人体肩关节的内旋和外旋运动；当人体肩关节进行前屈和后伸运动时，驱动电机使得大臂杆在第一轴向转动件的作用下绕第三肩部组件向前或向后转动，以适应人体肩关节的前屈和后伸运动；当人体肘关节进行前屈和后伸运动时，驱动电机使得小臂杆在第二轴向转动件的作用下绕大臂杆向前或向后运动，以适应人体肘关节的前屈和后伸运动；当人体小臂进行内旋和外旋运动时，穿戴在人体小臂上的小臂滑动绑缚机构通过滑动的方式与人体小臂的内旋和外旋运动相适应；当人体腕关节进行内收和外展运动时，驱动电机使得腕关节组件在第三竖向转动件的作用下绕小臂向内或向外转动，以适应人体腕关节的内收和外展运动；当人体腕关节进行前屈和后展运动时，驱动电机使得腕关节连杆在第三轴向转动件的作用下绕腕关节组件转动，以此来适应人体腕关节的前屈和后展运动，同时人体小臂在进行内旋和外旋运动时，腕关节连杆还将通过第三纵向转动件绕手握把转动，以使得人体手部能够被动适应人体小臂的内旋和外旋运动。

综上，本方案的外骨骼能有效的与人体肩胛骨的内收和外展运动、肩胛骨的抬升和下降运动、肩关节的外摆和内收运动、肩关节的内旋和外旋运动、肩关节的前屈和后伸运动、肘关节的前屈和后伸运动、小臂的内旋和外旋运动、腕关节的内收和外展运动以及腕关节的前屈和后展运动共8个自由度相适应，使得穿戴上该外骨骼后的人体上肢可以充分自由的活动，使得该外骨骼能较好的与穿戴者的关节运动度相适应，从而提高穿着的舒适性和康复效果；同时驱动模块中的驱动电机能主动带动背部运动机构、肩关节运动机构、大臂运动机构、小臂运动机构和腕关节运动机构的运动，从而使得康复患者能够在驱动模块的作用下进行康复训练。

优选的，所述第二纵向转动件的旋转中心线、所述第二竖向转动件的旋转中心线和所述第一轴向转动件的旋转中心线相交于对应于人体肩关节的轴心处，所述第三竖向转动件的旋转中心线和所述第三轴向转动件的旋转中心线相交于对应于人体腕关节和小臂的旋转中心处。

优选的，所述第二纵向转动件与所述第二肩部组件固定连接，且所述第二纵向转动件上设有第二纵向限位凸起，所述第一肩部组件上与所述第二纵向限位凸起对应的位置开设有沿所述第二纵向转向件的圆周方向设置的第二纵向限位凹槽，所述第二纵向限位凸起在所述第一肩部组件和所述第二肩部组件相对转动到与人体肩关节180°的外摆运动相适应的位置时将与所述第二纵向限位凹槽的一个侧壁相抵，所述第二纵向限位凸起在所述第一肩部组件和所述第二肩部组件相对转动到与人体肩关节50°的内收运动相适应的位置时将与所述第二纵向限位凹槽的另一个侧壁相抵；

所述第二竖向转动件与所述第三肩部组件固定连接，且所述第二竖向转动件上设有第二竖向限位凸起，所述第二肩部组件上与所述第二竖向限位凸起对应的位置开设有沿所述第二竖向转向件的圆周方向设置的第二竖向限位凹槽，所述第二竖向限位凸起在所述第二肩部组件和所述第三肩部组件相对转动到与人体肩关节90°的内旋运动相适应的位置时将与所述第二竖向限位凹槽的一个侧壁相抵，所述第二竖向限位凸起在所述第二肩部组件和所述第三肩部组件相对转动到与人体肩关节80°的外旋运动相适应的位置时将与所述第二竖向限位凹槽的另一个侧壁相抵；

所述第一轴向转动件与所述大臂杆固定连接，且所述第一轴向转动件上设有第一轴向限位凸起，所述第三肩部组件上与所述第一轴向限位凸起对应的位置开设有沿所述第一轴向转向件的圆周方向设置的第一轴向限位凹槽，所述第一轴向限位凸起在所述第三肩部组件和所述大臂杆相对转动到与人体肩关节180°的前屈运动相适应的位置时将与所述第一轴向限位凹槽的一个侧壁相抵，所述第一轴向限位凸起在所述第三肩部组件和所述大臂杆相对转动到与人体肩关节60°的后伸运动相适应的位置时将与所述第一轴向限位凹槽的另一个侧壁相抵；

所述第二轴向转动件与所述小臂杆固定连接，且所述第二轴向转动件上设有第二轴向限位凸起，所述大臂杆上与所述第二轴向限位凸起对应的位置开设有沿所述第二轴向转向件的圆周方向设置的第二轴向限位凹槽，所述第二轴向限位凸起在所述大臂杆和所述小臂杆相对转动到与人体肘关节150°的前屈运动相适应的位置时将与所述第二轴向限位凹槽的一个侧壁相抵，所述第二轴向限位凸起在所述大臂杆和所述小臂杆相对转动到与人体肘关节20°的后伸运动相适应的位置时将与所述第二轴向限位凹槽的另一个侧壁相抵；

所述第三竖向转动件与所述腕关节组件固定连接，且所述第三竖向转动件上设有第三竖向限位凸起，所述小臂杆上与所述第三竖向限位凸起对应的位置开设有沿所述第三竖向转向件的圆周方向设置的第三竖向限位凹槽，所述第三竖向限位凸起在所述小臂杆和所述腕关节组件相对转动到与人体腕关节35°的内收运动相适应的位置时将与所述第三竖向限位凹槽的一个侧壁相抵，所述第三竖向限位凸起在所述小臂杆和所述腕关节组件相对转动到与人体腕关节20°的外展运动相适应的位置时将与所述第三竖向限位凹槽的另一个侧壁相抵；

所述第三轴向转动件与所述腕关节连杆固定连接，且所述第三轴向转动件上设有第三轴向限位凸起，所述腕关节组件上与所述第三轴向限位凸起对应的位置开设有沿所述第三轴向转向件的圆周方向设置的第三轴向限位凹槽，所述第三轴向限位凸起在所述腕关节组件和所述腕关节连杆相对转动到与人体腕关节75°的前屈运动相适应的位置时将与所述第三轴向限位凹槽的一个侧壁相抵，所述第三轴向限位凸起在所述腕关节组件和所述腕关节连杆相对转动到与人体腕关节70°的后展运动相适应的位置时将与所述第三轴向限位凹槽的另一个侧壁相抵。

优选的，所述第一肩部组件包括第一前肩部件和第一后肩部件，所述第一前肩部件与所述第二背板转动连接，所述第一后肩部件与所述第二肩部组件转动连接，所述第一前肩部件和第一后肩部件之间通过四连杆机构进行连接，所述四连杆机构包括依次首尾相连的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，且所述第一连杆与所述第二连杆的连接处通过第一固定螺钉固定在所述第一前肩部件上，所述第二连杆与所述第三连杆的连接处通过第二转动件进行转动连接，所述第三连杆与所述第四连杆的连接处通过第二固定螺钉固定连接在第一后肩部件上，所述第四连杆与所述第一连杆的连接处通过第一转动件进行转动连接，且所述第一固定螺钉和所述第二固定螺钉还通过拉绳进行连接；

所述第二肩部组件包括第二前肩部件和第二后肩部件，所述第二前肩部件与所述第一后肩部件连接，所述第二后肩部件与所述第三肩部组件连接，所述第二前肩部件上远离其连接所述第一后肩部件的一端沿纵向方向开设有多个第二安装孔，所述第二后肩部件上远离其连接所述第三肩部组件的一端沿纵向方向开设有多个第二连接孔，所述第二连接孔能够与不同位置的第二安装孔对应，且所述第二连接孔与对应位置的第二安装孔通过第二螺钉进行连接；

所述第三肩部组件包括第三前肩部件和第三后肩部件，所述第三前肩部件与所述第二后肩部件连接，所述第三后肩部件与所述大臂杆连接，所述第三前肩部件上远离其连接所述第二后肩部件的一端沿轴向方向开设有多个第三安装孔，所述第三后肩部件上远离其连接所述大臂杆的一端沿轴向方向开设有多个第三连接孔，所述第三连接孔能够与不同位置的第三安装孔对应，且所述第三连接孔与对应位置的第三安装孔通过第三螺钉进行连接；

所述大臂杆包括大臂上杆和大臂下杆，所述大臂上杆与所述第三后肩部件连接，所述大臂下杆与所述小臂杆连接，所述大臂上杆远离其连接所述第三后肩部件的一端沿竖向方向开设有多个大臂安装孔，所述大臂下杆远离其连接所述小臂杆的一端沿竖向方向开设有多个大臂连接孔，所述大臂连接孔能够与不同位置的大臂安装孔对应，且所述大臂连接孔与对应位置的大臂安装孔通过大臂螺钉进行连接；

所述小臂杆包括小臂前杆和小臂后杆，所述小臂后杆与所述大臂下杆连接，所述小臂前杆与所述腕关节组件连接，所述小臂后杆远离其连接所述大臂下杆的一端沿纵向方向开设有多个小臂安装孔，所述小臂前杆远离其连接所述腕关节组件的一端沿纵向方向开设有多个小臂连接孔，所述小臂连接孔能够与不同位置的小臂安装孔对应，且所述小臂连接孔与对应位置的小臂安装孔通过小臂螺钉进行连接。

优选的，所述小臂滑动绑缚机构包括绑缚滑块和套设在所述绑缚滑块上的小臂绑缚带，所述小臂杆上与所述小臂滑动绑缚机构对应的位置开设有小臂滑动槽，所述绑缚滑块通过第一滚珠滑动连接在所述小臂滑动槽处，以与人体小臂的内旋和外旋运动相适应，在所述小臂滑动槽的两端还设有限位挡块，以用于对所述绑缚滑块的滑动进行限位；

在所述小臂杆上还固定连接有用于容纳人体小臂的转动环，所述转动环包括转动外环和转动内环，所述转动外环与所述转动内环之间通过第二滚珠进行滚动连接，以与人体小臂的内旋和外旋运动相适应，所述转动内环的内圈上还安装有可充气以使得内径大小发生变化的气囊环，以与人体小臂的大小相适应；

所述大臂绑缚机构包括大臂绑带和固定在所述大臂杆上的大臂连接块，所述大臂连接块的两端转动连接有大臂合页，所述大臂合页上开设有绑带安装孔，所述大臂绑带依次穿过两个所述大臂合页的绑带安装孔并用于容纳人体大臂。

优选的，所述驱动模块安装在所述支撑块上，所述驱动模块包括与所述第二纵向转动件、所述第二竖向转动件、所述第一轴向转动件、所述第二轴向转动件、所述第三竖向转动件和所述第三轴向转动件一一对应的6个驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机和与所述驱动电机的转轴连接的驱动轮，所述驱动轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的两端引出所述驱动轮后固定在所述第二纵向转动件、所述第二竖向转动件、所述第一轴向转动件、所述第二轴向转动件、所述第三竖向转动件或所述第三轴向转动件上。

优选的，所述驱动组件还包括减速器、驱动安装板和两个套管，所述驱动电机的转轴与所述减速器的输入轴连接，所述减速器的输出轴与所述驱动轮连接，所述减速器固定连接在所述驱动安装板上，且所述驱动安装板固定连接在所述支撑块上，所述套管为空心结构，所述钢丝绳的两端分别穿过对应位置的套管，且所述套管靠近所述驱动安装板的一端固定连接在所述驱动安装板上，在所述第一肩部组件上与所述第二纵向转动件对应的位置、所述第二肩部组件上与所述竖向转动件对应的位置、所述第三肩部组件上与所述第一轴向转动件对应的位置、所述大臂杆上与所述第二轴向转动件对应的位置、所述小臂杆与所述第三竖向转动件对应的位置和所述腕关节组件与所述第三轴向转动件对应的位置均设有固定块，所述固定块上开设有供所述钢丝绳穿过的过孔，所述套管远离其连接所述驱动安装板的一端固定连接在对应位置的固定块上，且所述钢丝绳穿过所述套管后再经过所述过孔固定连接在对应位置的所述第二纵向转动件、所述第二竖向转动件、所述第一轴向转动件、所述第二轴向转动件、所述第三竖向转动件或所述第三轴向转动件上。

优选的，所述驱动组件还包括预紧挡板，所述套筒固定在对应位置的所述预紧挡板上，所述预紧挡板与对应位置的所述驱动安装板之间通过预紧螺栓进行连接，以通过调节所述预紧螺栓的旋合深度来调整所述预紧挡板与对应所述驱动安装板之间的相对位置，在所述预紧挡板与对应位置的所述驱动安装板之间还设有具有缓冲作用的第一弹簧。

优选的，所述钢丝绳包括钢丝一绳、钢丝二绳和钢丝三绳，所述钢丝一绳缠绕在所述驱动轮上，且所述钢丝一绳的两端伸入到对应位置的两个所述套管内，伸入到其中一个所述套管内的所述钢丝一绳通过第二弹簧与伸入到该套管内的所述钢丝二绳进行连接，伸入到另一个所述套管内的所述钢丝一绳通过第三弹簧与伸入到该套管内的所述钢丝三绳进行连接。

优选的，所述驱动安装板的外圆周上开设有一圈第一凹槽，所述第二纵向转动件、所述第二竖向转动件、所述第一轴向转动件、所述第二轴向转动件、所述第三竖向转动件和所述第三轴向转动件的外圆周上均开设有一圈第二凹槽，所述钢丝绳缠绕在所述驱动安装板的第一凹槽处，且在所述第二凹槽处固定连接有两个限位凸块，所述钢丝绳的两端分别固定在对应位置的两个限位凸块上。

附图说明

图1为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼安装在轮椅上使用时的后侧结构示意图；

图2为图1中a处的放大示意图；

图3为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼安装在轮椅上使用时的前侧结构示意图（未示出驱动模块）；

图4为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的外骨骼执行结构的示意图；

图5为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的外骨骼执行结构的另一方向示意图；

图6为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的肩关节运动机构的结构示意图；

图7为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的肩关节运动机构其中一个方向的爆炸示意图；

图8为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的肩关节运动机构另一个方向的爆炸示意图；

图9为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的大臂运动机构的结构示意图；

图10为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的小臂运动机构和腕关节运动机构的结构示意图；

图11为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的小臂运动机构和腕关节运动机构的爆炸示意图；

图12为图11中b处的放大示意图；

图13为图11中c处的放大示意图；

图14为本发明实施例一中多自由度上肢柔性助力外骨骼中的钢丝绳与驱动轮连接处的局部示意图；

图15为本发明实施例二中多自由度上肢柔性助力外骨骼安装在轮椅上使用时的后侧结构示意图；

图16为图15中d处的放大示意图。

附图标记说明：轮椅1、驱动模块2、套管21、驱动电机22、减速器23、驱动安装板24、驱动轮25、钢丝绳26、钢丝一绳261、钢丝二绳262、第二弹簧263、钢丝三绳264、第三弹簧265、第一弹簧27、预紧螺栓28、鲍登线29、鲍登线芯291、鲍登线套292、支撑块3、背部运动机构4、第一背板41、第二背板42、第一纵向转动件43、第一竖向转动件44、肩关节运动机构5、第一前肩部件501、第一后肩部件502、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第四连杆505、第三连杆506、第二连杆507、第一连杆508、拉绳509、第二前肩部件510、第三前肩部件511、第三后肩部件512、第二纵向转动件513、第二后肩部件514、第二纵向限位凹槽515、第二纵向限位凸起516、第二竖向限位凹槽517、第一轴向限位凹槽518、第一轴向限位凸起519、第二竖向限位凸起520、大臂运动机构6、大臂上杆61、大臂下杆62、大臂绑缚机构63、大臂连接块631、大臂合页632、大臂绑带633、第二轴向转动件64、第二轴向限位凸起641、第二轴向限位凹槽65、小臂运动机构7、第三竖向转动件71、第三竖向限位凸起711、小臂滑动绑缚机构72、小臂绑缚带721、绑缚滑块722、第一滚珠723、限位挡块724、小臂滑动槽725、转动环73、转动内环731、压盘732、第二滚珠733、转动外环734、气囊环735、进气管736、充气球737、小臂前杆74、小臂后杆75、第三竖向限位凹槽751、腕关节运动机构8、第三轴向转动件81、第三轴向限位凸起811、手握把82、第三轴向限位凹槽821、腕关节组件83、腕关节连杆84、第三纵向转动件85、固定块9。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如附图1到附图14所示，多自由度上肢柔性助力外骨骼，包括竖向设置的支撑块3，在支撑块3的轴向两侧对称设有外骨骼执行结构，外骨骼执行结构包括背部运动机构4、肩关节运动机构5、大臂运动机构6、小臂运动机构7、腕关节运动机构8和驱动模块，驱动模块包括分别用于对背部运动机构4、肩关节运动机构5、大臂运动机构6、小臂运动机构7和腕关节运动机构8进行驱动的多个驱动电机22；

背部运动机构4包括轴向设置且与支撑块3固定连接的第一背板41，第一背板41远离其连接支撑块3的一端通过第一竖向转动件44转动连接有第二背板42，以与人体肩胛骨的内收和外展运动相适应；

肩关节运动机构5包括第一肩部组件、第二肩部组件和第三肩部组件，第二背板42远离其连接第一背板41的一端通过第一纵向转动件43与第一肩部组件转动连接，以与人体肩胛骨的抬升和下降运动相适应，第一肩部组件远离其连接第二背板42的一端通过第二纵向转动件513与第二肩部组件转动连接，以与人体肩关节的外摆和内收运动相适应，第二肩部组件远离其连接第一肩部组件的一端通过第二竖向转动件503与第三肩部组件转动连接，以与人体肩关节的内旋和外旋运动相适应；

大臂运动机构6包括大臂杆和大臂绑缚机构，大臂绑缚机构63固定在大臂杆上，用于缠绕在人体大臂并与人体大臂的内旋和外旋运动相适应，第三肩部组件远离其连接第二肩部组件的一端通过第一轴向转动件504与大臂杆转动连接，以与人体肩关节的前屈和后伸运动相适应；

小臂运动机构7包括小臂杆和小臂滑动绑缚机构72，小臂滑动绑缚机构72滑动连接在小臂杆上，用于缠绕在人体小臂并与人体小臂的内旋和外旋运动相适应，大臂杆远离其连接第三肩部组件的一端通过第二轴向转动件64与小臂杆转动连接，以与人体肘关节的前屈和后伸运动相适应；

腕关节运动机构8包括腕关节组件83、腕关节连杆和手握把82，小臂杆远离其连接大臂杆的一端通过第三竖向转动件71与腕关节组件83转动连接，以与人体腕关节的内收和外展运动相适应，腕关节组件83远离其连接小臂杆的一端通过第三轴向转动件81与腕关节连杆84转动连接，以与人体腕关节的前屈和后展运动相适应，腕关节连杆84远离其连接腕关节组件83的一端通过第三纵向转动件85与手握把82连接，以使得人体手部能够被动适应小臂的内旋和外旋运动。

在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向。

本发明的工作原理是：本发明的外骨骼在使用时，将大臂绑缚机构63穿戴在人体大臂，小臂滑动绑缚机构72穿戴在人体小臂，人体手部再握在手握把82上，由此完成将该外骨骼装置穿戴在人体上肢的目的，具体使用时，还可以将该外骨骼装置中的支撑块3安装在座位或轮椅1上使用，进一步提高使用的舒适性。

该外骨骼穿戴在人体后，驱动模块中的多个驱动电机22分别用于驱动背部运动机构4、肩关节运动机构5、大臂运动机构6、小臂运动机构7和腕关节运动机构8的运动，其中人体肩胛骨在进行内收和外展运动时，驱动电机使得第二背板42在第一竖向转动件44的作用下绕第一背板41转动，以此来适应人体肩胛骨的内收和外展运动；当人体肩胛骨在进行抬升和下降运动时，驱动电机使得第一肩部组件在第一纵向转动件43的作用下绕第二背板42向上或向下运动，以此来适应人体肩胛骨的抬升和下降运动；当人体肩关节进行外摆和内收运动时，驱动电机使得第二肩部组件在第二纵向转动件513的作用下绕第一肩部组件转动，以适应人体肩关节的外摆和内收运动；当人体肩关节进行内旋和外旋运动时，驱动电机使得第三肩部组件在第二竖向转动件503的作用下绕第二肩部组件转动，以适应人体肩关节的内旋和外旋运动；当人体肩关节进行前屈和后伸运动时，驱动电机使得大臂杆在第一轴向转动件504的作用下绕第三肩部组件向前或向后转动，以适应人体肩关节的前屈和后伸运动；当人体肘关节进行前屈和后伸运动时，驱动电机使得小臂杆在第二轴向转动件64的作用下绕大臂杆向前或向后运动，以适应人体肘关节的前屈和后伸运动；当人体小臂进行内旋和外旋运动时，穿戴在人体小臂上的小臂滑动绑缚机构72通过滑动的方式与人体小臂的内旋和外旋运动相适应；当人体腕关节进行内收和外展运动时，驱动电机使得腕关节组件83在第三竖向转动件71的作用下绕小臂向内或向外转动，以适应人体腕关节的内收和外展运动；当人体腕关节进行前屈和后展运动时，腕关节连杆84在第三轴向转动件81的作用下绕腕关节组件83转动，以此来适应人体腕关节的前屈和后展运动。

综上，本方案的外骨骼能有效的与人体肩胛骨的内收和外展运动、肩胛骨的抬升和下降运动、肩关节的外摆和内收运动、肩关节的内旋和外旋运动、肩关节的前屈和后伸运动、肘关节的前屈和后伸运动、小臂的内旋和外旋运动、腕关节的内收和外展运动以及腕关节的前屈和后展运动共8个自由度相适应，使得穿戴上该外骨骼后的人体上肢可以充分自由的活动，使得该外骨骼能较好的与穿戴者的关节运动度相适应，从而提高穿着的舒适性和康复效果。同时驱动模块中的驱动电机能主动带动背部运动机构、肩关节运动机构、大臂运动机构、小臂运动机构和腕关节运动机构的运动，从而使得康复患者能够在驱动模块的作用下进行康复训练。

在本实施例中，第二纵向转动件513的旋转中心线、第二竖向转动件503的旋转中心线和第一轴向转动件504的旋转中心线相交于对应于人体肩关节的轴心处，第三竖向转动件71的旋转中心线和第三轴向转动件81的旋转中心线相交于对应于人体腕关节和小臂的旋转中心处。

这样，将第二纵向转动件513、第二竖向转动件503和第一轴向转动件504的旋转中心线交于一点，且该点对应于人体肩关节的轴心处，由于人体肩关节的自由度较为复杂，这样可以使得与人体肩关节的自由度相关的第一肩部组件、第二肩部组件、第三肩部组件和大臂杆在转动过程中能更好的与人体肩关节的运动过程相适应；同理，将第三竖向转动件71和第三轴向转动件81的旋转中心交于一点，且该点对应于人体腕关节和小臂的旋转中心处，使得与人体腕关节自由度相关的小臂杆、腕关节组件83和手握把82在转动过程中能够更好的与人体腕关节的运动过程相适应，由此可以进一步提高该外骨骼装置与人体关节运动的匹配度，从而提高穿着的舒适性。

在本实施例中，第二纵向转动件513与第二肩部组件固定连接，且第二纵向转动件513上设有第二纵向限位凸起516，第一肩部组件上与第二纵向限位凸起516对应的位置开设有沿第二纵向转向件的圆周方向设置的第二纵向限位凹槽515，第二纵向限位凸起516在第一肩部组件和第二肩部组件相对转动到与人体肩关节180°的外摆运动相适应的位置时将与第二纵向限位凹槽515的一个侧壁相抵，第二纵向限位凸起516在第一肩部组件和第二肩部组件相对转动到与人体肩关节50°的内收运动相适应的位置时将与第二纵向限位凹槽515的另一个侧壁相抵；

第二竖向转动件503与第三肩部组件固定连接，且第二竖向转动件503上设有第二竖向限位凸起520，第二肩部组件上与第二竖向限位凸起520对应的位置开设有沿第二竖向转向件的圆周方向设置的第二竖向限位凹槽517，第二竖向限位凸起520在第二肩部组件和第三肩部组件相对转动到与人体肩关节90°的内旋运动相适应的位置时将与第二竖向限位凹槽517的一个侧壁相抵，第二竖向限位凸起520在第二肩部组件和第三肩部组件相对转动到与人体肩关节80°的外旋运动相适应的位置时将与第二竖向限位凹槽517的另一个侧壁相抵；

第一轴向转动件504与大臂杆固定连接，且第一轴向转动件504上设有第一轴向限位凸起519，第三肩部组件上与第一轴向限位凸起519对应的位置开设有沿第一轴向转向件的圆周方向设置的第一轴向限位凹槽518，第一轴向限位凸起519在第三肩部组件和大臂杆相对转动到与人体肩关节180°的前屈运动相适应的位置时将与第一轴向限位凹槽518的一个侧壁相抵，第一轴向限位凸起519在第三肩部组件和大臂杆相对转动到与人体肩关节60°的后伸运动相适应的位置时将与第一轴向限位凹槽518的另一个侧壁相抵；

第二轴向转动件64与小臂杆固定连接，且第二轴向转动件64上设有第二轴向限位凸起641，大臂杆上与第二轴向限位凸起641对应的位置开设有沿第二轴向转向件的圆周方向设置的第二轴向限位凹槽65，第二轴向限位凸起641在大臂杆和小臂杆相对转动到与人体肘关节150°的前屈运动相适应的位置时将与第二轴向限位凹槽65的一个侧壁相抵，第二轴向限位凸起641在大臂杆和小臂杆相对转动到与人体肘关节20°的后伸运动相适应的位置时将与第二轴向限位凹槽65的另一个侧壁相抵；

第三竖向转动件71与腕关节组件83固定连接，且第三竖向转动件71上设有第三竖向限位凸起711，小臂杆上与第三竖向限位凸起711对应的位置开设有沿第三竖向转向件的圆周方向设置的第三竖向限位凹槽751，第三竖向限位凸起711在小臂杆和腕关节组件83相对转动到与人体腕关节35°的内收运动相适应的位置时将与第三竖向限位凹槽751的一个侧壁相抵，第三竖向限位凸起711在小臂杆和腕关节组件83相对转动到与人体腕关节20°的外展运动相适应的位置时将与第三竖向限位凹槽751的另一个侧壁相抵；

第三轴向转动件81与腕关节连杆84固定连接，且第三轴向转动件81上设有第三轴向限位凸起811，腕关节组件83上与第三轴向限位凸起811对应的位置开设有沿第三轴向转向件的圆周方向设置的第三轴向限位凹槽821，第三轴向限位凸起811在腕关节组件83和腕关节连杆84相对转动到与人体腕关节75°的前屈运动相适应的位置时将与第三轴向限位凹槽821的一个侧壁相抵，第三轴向限位凸起811在腕关节组件83和腕关节连杆84相对转动到与人体腕关节70°的后展运动相适应的位置时将与第三轴向限位凹槽821的另一个侧壁相抵。

在与人体肩关节的外摆和内收运动相适应的第一肩部组件和第二肩部组件相对运动时，第二纵向转动件513与第二肩部组件固定连接，则此时第一肩部组件将绕第二肩部组件和第二纵向转动件513转动，通过在第一肩部组件上与第二纵向限位凸起516对应的位置开设第二纵向限位凹槽515，当人体肩关节的外摆和内收运动在极限范围内时，第二纵向限位凸起516在第二纵向限位凹槽515内滑动，使得第一肩部组件绕第二肩部组件转动，当人体肩关节的外摆运动达到180°时，此时第二纵向限位凸起516将滑动到与第二纵向限位凹槽515的一侧相抵的位置，这样在第二纵向限位凹槽515的作用下，使得第二纵向限位凸起516不能继续沿该方向滑动，从而第一肩部组件也不能继续绕第二肩部组件滑动，由此就避免了人体肩关节的进一步外摆运动；同理，当人体肩关节的内收运动达到50°时，此时第二纵向限位凸起516将滑动到与第二纵向限位凹槽515的另一侧相抵的位置，这样在第二纵向限位凹槽515的作用下，使得第二纵向限位凸起516不能继续沿该方向滑动，从而第一肩部组件也不能继续绕第二肩部组件转动，由此就避免了人体肩关节的进一步内收运动，这样，通过第二纵向限位凹槽515和第二纵向限位凸起516的作用，使得人体肩关节的外摆和内收运动始终在极限范围内，由此即保证了人体肩关节外摆和内收运动的灵活性，同时也避免了肩关节外摆和内收的过度运动，对人体肩关节有一定的保护作用。

在与人体肩关节的内旋和外旋运行相适应的第二肩部组件和第三肩部组件相对运动时，第二竖向转动件503与第三肩部组件固定连接，则此时第二肩部组件将绕第三肩部组件和第二竖向转动件503转动，通过在第二肩部组件上与第二竖向限位凸起520对应的位置开设第二竖向限位凹槽517，当人体肩关节的内旋和外旋运动在极限范围内时，第二竖向限位凸起520在第二竖向限位凹槽517内滑动，使得第二肩部组件绕第三肩部组件转动，当人体肩关节的内旋运动达到90°时，此时第二竖向限位凸起520将滑动到与第二竖向限位凹槽517的一侧相抵的位置，从而第二肩部组件也不能继续绕第三肩部组件滑动，由此就避免了人体肩关节的进一步的内旋运动；同理，当人体肩关节的外旋运动达到80°时，此时第二竖向限位凸起520将滑动到与第二竖向限位凹槽517的另一侧相抵的位置，从而第二肩部组件也不能继续绕第三肩部组件转动，由此就避免了人体肩关节的进一步外旋运动，由此即保证了人体肩关节内旋和外旋运动的灵活性，同时也避免了肩关节内旋和外旋方向的过度运动，对人体肩关节有一定的保护作用。

在与人体肩关节的前屈和后伸运行相适应的第三肩部组件和大臂杆相对运动时，第一轴向转动件504与大臂杆固定连接，则此时第三肩部组件将绕大臂杆和第一轴向转动件504转动，通过在第三肩部组件上与第一轴向限位凸起519对应的位置开设第一轴向限位凹槽518，当人体肩关节的前屈和后伸运动在极限范围内时，第一轴向限位凸起519在第一轴向限位凹槽518内滑动，使得第三肩部组件绕大臂杆转动，当人体肩关节的前屈运动达到180°时，此时第一轴向限位凸起519将滑动到与第一轴向限位凹槽518的一侧相抵的位置，从而第三肩部组件也不能继续绕大臂杆滑动，由此就避免了人体肩关节的进一步的前屈运动；同理，当人体肩关节的后伸运动达到60°时，此时第一轴向限位凸起519将滑动到与第一轴向限位凹槽518的另一侧相抵的位置，从而第三肩部组件也不能继续绕大臂杆转动，由此就避免了人体肩关节的进一步后伸运动，由此即保证了人体肩关节前屈和后伸运动的灵活性，同时也避免了肩关节前屈和后伸方向的过度运动，对人体肩关节有一定的保护作用。

在与人体肘关节的前屈和后伸运行相适应的大臂杆和小臂杆相对运动时，第二轴向转动件64与小臂杆固定连接，则此时大臂杆将绕小臂杆和第二轴向转动件64转动，通过在大臂杆上与第二轴向限位凸起641对应的位置开设第二轴向限位凹槽65，当人体肘关节的前屈和后伸运动在极限范围内时，第二轴向限位凸起641在第二轴向限位凹槽65内滑动，使得大臂杆绕小臂杆转动，当人体肘关节的前屈运动达到150°时，此时第二轴向限位凸起641将滑动到与第二轴向限位凹槽65的二侧相抵的位置，从而大臂杆也不能继续绕小臂杆滑动，由此就避免了人体肘关节的进一步的前屈运动；同理，当人体肘关节的后伸运动达到20°时，此时第二轴向限位凸起641将滑动到与第二轴向限位凹槽65的另一侧相抵的位置，从而大臂杆也不能继续绕小臂杆转动，由此就避免了人体肘关节的进一步后伸运动，由此即保证了人体肘关节前屈和后伸运动的灵活性，同时也避免了肘关节前屈和后伸方向的过度运动，对人体肘关节有一定的保护作用。

在与人体腕关节的内收和外展运行相适应的小臂杆和腕关节组件83相对运动时，第三竖向转动件71与腕关节组件83固定连接，则此时小臂杆将绕腕关节组件83和第三竖向转动件71转动，通过在小臂杆上与第三竖向限位凸起711对应的位置开设第三竖向限位凹槽751，当人体腕关节的内收和外展运动在极限范围内时，第三竖向限位凸起711在第三竖向限位凹槽751内滑动，使得小臂杆绕腕关节组件83转动，当人体腕关节的内收运动达到35°时，此时第三竖向限位凸起711将滑动到与第三竖向限位凹槽751的一侧相抵的位置，从而小臂杆也不能继续绕腕关节组件83滑动，由此就避免了人体腕关节的进一步的内收运动；同理，当人体腕关节的外展运动达到20°时，此时第三竖向限位凸起711将滑动到与第三竖向限位凹槽751的另一侧相抵的位置，从而小臂杆也不能继续绕腕关节组件83转动，由此就避免了人体腕关节的进一步外展运动，由此即保证了人体腕关节内收和外展运动的灵活性，同时也避免了腕关节内收和外展方向的过度运动，对人体腕关节有一定的保护作用。

在与人体腕关节的前屈和后展运行相适应的腕关节组件83和腕关节连杆84相对运动时，第三轴向转动件81与腕关节连杆84固定连接，则此时腕关节组件83将绕腕关节连杆84和第三轴向转动件81转动，通过在腕关节组件83上与第三轴向限位凸起811对应的位置开设第三轴向限位凹槽821，当人体腕关节的前屈和后展运动在极限范围内时，第三轴向限位凸起811在第三轴向限位凹槽821内滑动，使得腕关节组件83绕腕关节连杆84转动，当人体腕关节的前屈运动达到75°时，此时第三轴向限位凸起811将滑动到与第三轴向限位凹槽821的一侧相抵的位置，从而腕关节组件83也不能继续绕腕关节连杆84滑动，由此就避免了人体腕关节的进一步的前屈运动；同理，当人体腕关节的后展运动达到70°时，此时第三轴向限位凸起811将滑动到与第三轴向限位凹槽821的另一侧相抵的位置，从而腕关节组件83也不能继续绕腕关节连杆84转动，由此就避免了人体腕关节的进一步后展运动，由此即保证了人体腕关节前屈和后展运动的灵活性，同时也避免了腕关节前屈和后展方向的过度运动，对人体腕关节有一定的保护作用。

这样，由于该外骨骼装置多用于需要康复的患者，同时由于人体上肢各关节在各个方向都具有一个极限范围值，若是穿戴者上肢关节运动到超过该极限范围值，则容易造成上肢关节的损伤，但是若是该外骨骼装置对应于人体上肢各关节的运动范围值过小，则会使得穿戴者上肢不能自由的进行活动，故本方案中对该外骨骼装置中对应于人体上肢各关节的运动范围都进行了限制，即保证了穿戴者的自由活动，同时又不会对穿戴者的上肢关节造成损伤。

在本实施例中，第一肩部组件包括第一前肩部件501和第一后肩部件502，第一前肩部件501与第二背板42转动连接，第一后肩部件502与第二肩部组件转动连接，第一前肩部件501和第一后肩部件502之间通过四连杆机构进行连接，四连杆机构包括依次首尾相连的第一连杆508、第二连杆507、第三连杆506和第四连杆505，且第一连杆508与第二连杆507的连接处通过第一固定螺钉固定在第一前肩部件501上，第二连杆507与第三连杆506的连接处通过第二转动件进行转动连接，第三连杆506与第四连杆505的连接处通过第二固定螺钉固定连接在第一后肩部件502上，第四连杆505与第一连杆508的连接处通过第一转动件进行转动连接，且第一固定螺钉和第二固定螺钉还通过拉绳509进行连接；

第二肩部组件包括第二前肩部件510和第二后肩部件514，第二前肩部件510与第一后肩部件502连接，第二后肩部件514与第三肩部组件连接，第二前肩部件510上远离其连接第一后肩部件502的一端沿纵向方向开设有多个第二安装孔，第二后肩部件514上远离其连接第三肩部组件的一端沿纵向方向开设有多个第二连接孔，第二连接孔能够与不同位置的第二安装孔对应，且第二连接孔与对应位置的第二安装孔通过第二螺钉进行连接；

第三肩部组件包括第三前肩部件511和第三后肩部件512，第三前肩部件511与第二后肩部件514连接，第三后肩部件512与大臂杆连接，第三前肩部件511上远离其连接第二后肩部件514的一端沿轴向方向开设有多个第三安装孔，第三后肩部件512上远离其连接大臂杆的一端沿轴向方向开设有多个第三连接孔，第三连接孔能够与不同位置的第三安装孔对应，且第三连接孔与对应位置的第三安装孔通过第三螺钉进行连接；

大臂杆包括大臂上杆61和大臂下杆62，大臂上杆61与第三后肩部件512连接，大臂下杆62与小臂杆连接，大臂上杆61远离其连接第三后肩部件512的一端沿竖向方向开设有多个大臂安装孔，大臂下杆62远离其连接小臂杆的一端沿竖向方向开设有多个大臂连接孔，大臂连接孔能够与不同位置的大臂安装孔对应，且大臂连接孔与对应位置的大臂安装孔通过大臂螺钉进行连接；

小臂杆包括小臂前杆74和小臂后杆75，小臂后杆75与大臂下杆62连接，小臂前杆74与腕关节组件83连接，小臂后杆75远离其连接大臂下杆62的一端沿纵向方向开设有多个小臂安装孔，小臂前杆74远离其连接腕关节组件83的一端沿纵向方向开设有多个小臂连接孔，小臂连接孔能够与不同位置的小臂安装孔对应，且小臂连接孔与对应位置的小臂安装孔通过小臂螺钉进行连接。

这样，通过设置四连杆机构，当需要改变第一肩部组件的长度时，第一连杆508和第二连杆507连接处的第一固定螺钉拆下，使得第一连杆508和第二连杆507的连接处与第一前肩部件501分离，然后将第三连杆506和第四连杆505连接处的第二固定螺钉拆下，使得第三连杆506和第四连杆505的连接处与第一后肩部件502分离，同时由于第二连杆507和第三连杆506的连接处时转动连接的，第四连杆505和第一连杆508的连接处是转动连接的，此时通过拉动第二连杆507和第三连杆506、第一连杆508和第四连杆505，使得第二连杆507和第三连杆506、第一连杆508和第四连杆505之间相对转动，由此实现将整个四连杆机构的长度伸长或缩短的目的，当将四连杆机构的整体长度调整到需要的长度时，重新连接好第一固定螺钉和第二固定螺钉，然后在利用拉绳509将第一固定螺钉和第二固定螺钉进一步进行连接，这样就通过调整四连杆机构的长度达到调整第一肩部组件整体长度的目的。

当需要调整第二肩部组件的整体长度时，先将第二螺钉拆下，然后调整第二前肩部件510和第二后肩部件514的相对位置，当调整到第二肩部组件需要的长度时，此时第二连接孔将与不同位置的第二安装孔相对应，此时再将第二螺钉安装好，由此就达到了调整第二肩部组件整体长度的目的。

当需要调整第三肩部组件的整体长度时，先将第三螺钉拆下，然后调整第三前肩部件511和第三后肩部件512的相对位置，当调整到第三肩部组件需要的长度时，此时第三连接孔将与不同位置的第三安装孔相对应，此时再将第三螺钉安装好，由此就达到了调整第三肩部组件整体长度的目的。

当需要调整大臂杆的整体长度时，先将大臂螺钉拆下，然后调整大臂上杆61和大臂下杆62的相对位置，当调整到大臂杆需要的长度时，此时大臂连接孔将与不同位置的大臂安装孔相对应，此时再将大臂螺钉安装好，由此就达到了调整大臂杆整体长度的目的。

当需要调整小臂杆的整体长度时，先将小臂螺钉拆后，然后调整小臂前杆74和小臂后杆75的相对位置，当调整到小臂杆需要的长度时，此时小臂连接孔将与不同位置的小臂安装孔相对应，此时再将小臂螺钉安装好，由此就达到了调整小臂杆整体长度的目的。

综上，当不同的穿戴者穿戴该外骨骼时，由于不同穿戴者的肩部、背部、手臂尺寸均有差异，为了使得该外骨骼能够更好的与不同穿戴者的上肢尺寸相适应，通过设置调节结构，使得第一肩部组件、第二肩部组件、第三肩部组件、大臂杆和小臂杆的长度均可以进行调整，以此来满足不同穿戴者的需求，从而使得该外骨骼装置能更好的与不同穿戴者的尺寸相适应，进一步提高穿着的舒适性。

在本实施例中，小臂滑动绑缚机构72包括绑缚滑块722和套设在绑缚滑块722上的小臂绑缚带721，小臂杆上与小臂滑动绑缚机构72对应的位置开设有小臂滑动槽725，绑缚滑块722通过第一滚珠723滑动连接在小臂滑动槽725处，以与人体小臂的内旋和外旋运动相适应，在小臂滑动槽725的两端还设有限位挡块724，以用于对绑缚滑块722的滑动进行限位；

在小臂杆上还固定连接有用于容纳人体小臂的转动环73，转动环73包括转动外环734和转动内环731，转动外环734与转动内环731之间通过第二滚珠733进行滚动连接，以与人体小臂的内旋和外旋运动相适应，且转动内环731和转动外环734之间通过压盘732进行压紧；转动内环731的内圈上还安装有可充气以使得内径大小发生变化的气囊环735，以与人体小臂的大小相适应，气囊环735上还通过进气管736连接有充气球737，手动按压充气球737，可以用于向气囊环735内充气，当然在具体使用时，也可以采用其它方式向气囊环735内充气。

大臂绑缚机构63包括大臂绑带633和固定在大臂杆上的大臂连接块631，大臂连接块631的两端转动连接有大臂合页632，大臂合页632上开设有绑带安装孔，大臂绑带633依次穿过两个大臂合页632的绑带安装孔并用于容纳人体大臂。

这样，当将小臂滑动绑缚机构72穿戴在人体小臂上时，通过对气囊环735进行充气操作，可以使得气囊环735的内径发生变化，进而使得气囊环735的内径与人体小臂的尺寸相适应，从而提高穿戴的舒适性。

当人体小臂在进行外旋和内旋运动时，人体小臂将通过小臂绑缚带721带动绑缚滑块722在小臂滑动槽725内滑动，当绑缚滑块722滑动到小臂滑动槽725两端的限位挡块724处时，限位挡块724将限制绑缚滑块722的进一步滑动，由此实现对人体小臂内旋和外旋运动的限制；同时当人体小臂内旋和外旋运动时，容纳人体小臂的转动环73的转动内环731也会在人体小臂的作用下绕转动外环734滚动，由此通过绑带滑块和转动环73来共同适应人体小臂的内旋和外旋运动。

当人体大臂在进行内旋和外旋运动时，人体大臂将通过大臂绑带633带动大臂连接块631两端的大臂合页632绕对应位置的大臂连接块631转动，以此来适应人体大臂的内旋和外旋运动。

在本实施例中，在支撑块3上还设有驱动模块2，驱动模块2包括与第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71和第三轴向转动件81一一对应的6个驱动组件，驱动组件包括驱动电机22和与驱动电机22的转轴连接的驱动轮25，驱动轮25上缠绕有钢丝绳26，钢丝绳26的两端引出驱动轮25后固定在第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71或第三轴向转动件81上。

这样，由于该外骨骼装置主要用于康复治疗过程，而一般需要康复治疗的病人大多存在上肢关节的运动障碍，因此需要外部动力带动穿戴者的上肢运动，以此来达到康复的效果，故本方案通过设置驱动模块2，并且设置6个分别与第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71和第三轴向转动件81对应的驱动组件，当某一驱动组件中的驱动电机22运行时，驱动电机22的转轴将带动驱动轮25同步转动，驱动轮25转动的同时将带动缠绕在驱动轮25上的钢丝绳26运动，钢丝绳26运动将进一步带动与该钢丝绳26的两端固定连接的第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71或第三轴向转动件81转动，而第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71或第三轴向转动件81的转动将进一步实现带动人体上肢对应关节运动的目的。

当与第二纵向转动件513连接的钢丝绳26运动时，第二纵向转动件513在钢丝绳26的作用下转动，由于第二纵向转动件513是与第二肩部组件固定连接的，故第二纵向转动件513转动的同时也将带动第二肩部组件绕第一肩部组件转动，通过控制该驱动组件中的驱动电机22的转动方向，就可以通过驱动轮25进一步带动第二纵向转动件513向不同的方向运动，进而使得第二肩部组件绕第一肩部组件朝不同的方向转动，以此来带动人体肩关节进行外摆和内收的康复运动。

当与第二竖向转动件503连接的钢丝绳26运动时，第二竖向转动件503在钢丝绳26的作用下转动，由于第二竖向转动件503是与第三肩部组件固定连接的，故第二竖向转动件503转动的同时也将带动第三肩部组件绕第二肩部组件转动，通过控制该驱动组件中的驱动电机22的转动方向，就可以通过驱动轮25进一步带动第二竖向转动件503向不同的方向运动，进而使得第三肩部组件绕第二肩部组件朝不同的方向转动，以此来带动人体肩关节进行内旋和外旋的康复运动。

当与第一轴向转动件504连接的钢丝绳26运动时，第一轴向转动件504在钢丝绳26的作用下转动，由于第一轴向转动件504是与大臂杆固定连接的，故第一轴向转动件504转动的同时也将带动大臂杆绕第三肩部组件转动，通过控制该驱动组件中的驱动电机22的转动方向，就可以通过驱动轮25进一步带动第一轴向转动件504向不同的方向运动，进而使得大臂杆绕第三肩部组件朝不同的方向转动，以此来带动人体肩关节进行前屈和后伸的康复运动。

当与第二轴向转动件64连接的钢丝绳26运动时，第二轴向转动件64在钢丝绳26的作用下转动，由于第二轴向转动件64是与小臂杆固定连接的，故第二轴向转动件64转动的同时也将带动小臂杆绕大臂杆转动，通过控制该驱动组件中的驱动电机22的转动方向，就可以通过驱动轮25进一步带动第二轴向转动件64向不同的方向运动，进而使得小臂杆绕大臂杆朝不同的方向转动，以此来带动人体肘关节进行前屈和后伸的康复运动。

当与第三竖向转动件71连接的钢丝绳26运动时，第三竖向转动件71在钢丝绳26的作用下转动，由于第三竖向转动件71是与腕关节组件83固定连接的，故第三竖向转动件71转动的同时也将带动腕关节组件83绕小臂杆转动，通过控制该驱动组件中的驱动电机22的转动方向，就可以通过驱动轮25进一步带动第三竖向转动件71向不同的方向运动，进而使得腕关节组件83绕小臂杆朝不同的方向转动，以此来带动人体腕关节的内收和外展的康复运动。

当与第三轴向转动件81连接的钢丝绳26运动时，第三轴向转动件81在钢丝绳26的作用下转动，由于第三轴向转动件81是与腕关节连杆84固定连接的，故第三轴向转动件81转动的同时也将带动腕关节连杆84绕腕关节组件83转动，通过控制该驱动组件中的驱动电机22的转动方向，就可以通过驱动轮25进一步带动第三轴向转动件81向不同的方向运动，进而使得腕关节连杆84绕腕关节组件83朝不同的方向转动，以此来带动人体腕关节进行前屈和后展的康复运动。

综上，利用驱动模块2中各驱动组件驱动电机22的动力带动各自的驱动轮25转动，再通过驱动轮25带动各自的钢丝绳26运动，从而进一步带动与人体肩关节、肘关节和腕关节运动相关的零件转动，以此来达到带动穿戴者对应的关节进行运动，进而到达康复训练的目的。

在本实施例中，驱动组件还包括减速器23、驱动安装板24和两个套管21，驱动电机22的转轴与减速器23的输入轴连接，减速器23的输出轴与驱动轮25连接，减速器23固定连接在驱动安装板24上，且驱动安装板24固定连接在支撑块3上，套管21为空心结构，钢丝绳26的两端分别穿过对应位置的套管21，且套管21靠近驱动安装板24的一端固定连接在驱动安装板24上，在第一肩部组件上与第二纵向转动件513对应的位置、第二肩部组件上与竖向转动件对应的位置、第三肩部组件上与第一轴向转动件504对应的位置、大臂杆上与第二轴向转动件64对应的位置、小臂杆与第三竖向转动件71对应的位置和腕关节组件83与第三轴向转动件81对应的位置均设有固定块9，固定块9上开设有供钢丝绳26穿过的过孔，套管21远离其连接驱动安装板24的一端固定连接在对应位置的固定块9上，且钢丝绳26穿过套管21后再经过过孔固定连接在对应位置的第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71或第三轴向转动件81上。

这样，由于使用该装置的康复患者存在上肢关节的运动障碍，故在康复训练过程中，该装置带动康复患者的上肢运动时的速度要较小，即需要缓慢的带动康复患者对应的关节进行康复训练，故在本方案的驱动电机22和驱动轮25之间增设减速器23，利用减速器23对驱动电机22的输出达到减速增扭的目的，这样，经驱动轮25传递到钢丝绳26处的运动幅度将大大减小，从而使得钢丝绳26带动对应位置的零件转动的速度也较小，由此达到缓慢的对康复者的对应关节进行康复训练的目的。

同时，本方案通过设置套管21，并将套管21的两端分别固定在固定块9和驱动安装板24上，同时将钢丝绳26穿过空心结构的套管21，由于在整个康复训练过程中，钢丝绳26是要发生运动的，故钢丝绳26的位置是有变化的，这样会导致钢丝绳26在运动过程中可能会发生缠绕等现象，通过将钢丝绳26穿设在套管21内，并将套管21的两端进行固定，这样，钢丝绳26始终只能沿套管21移动，由此就避免了钢丝绳26运动过程中发生缠绕的问题，保证了该外骨骼装置使用的可靠性。

在本实施例中，驱动组件还包括预紧挡板，套筒固定在对应位置的预紧挡板上，预紧挡板与对应位置的驱动安装板24之间通过预紧螺栓28进行连接，以通过调节预紧螺栓28的旋合深度来调整预紧挡板与对应驱动安装板24之间的相对位置，在预紧挡板与对应位置的驱动安装板24之间还设有具有缓冲作用的第一弹簧27。

这样，调整预紧螺栓28的旋合深度可以来调整预紧挡板与驱动轮25的相对位置，进而调整预紧力，第一弹簧27起到调节缓冲的作用。

在本实施例中，钢丝绳26包括钢丝一绳261、钢丝二绳262和钢丝三绳264，钢丝一绳261缠绕在驱动轮25上，且钢丝一绳261的两端伸入到对应位置的两个套管21内，伸入到其中一个套管21内的钢丝一绳261通过第二弹簧263与伸入到该套管21内的钢丝二绳262进行连接，伸入到另一个套管21内的钢丝一绳261通过第三弹簧265与伸入到该套管21内的钢丝三绳264进行连接。

这样，当驱动电机22启动时，动力经驱动轮25到达钢丝一绳261，然后经过第一弹簧27和第二弹簧263的缓冲作用后进一步传递到第二弹簧263和第三弹簧265，故第二弹簧263和第三弹簧265能够起到缓冲的作用，避免了康复运动时上肢状态的突然变化造成的损伤，保证了穿戴者的使用安全。

在本实施例中，驱动安装板24的外圆周上开设有一圈第一凹槽，第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71和第三轴向转动件81的外圆周上均开设有一圈第二凹槽，钢丝绳26缠绕在驱动安装板24的第一凹槽处，且在第二凹槽处固定连接有两个限位凸块，钢丝绳26的两端分别固定在对应位置的两个限位凸块上。

这样，在驱动安装板24的外圆周上开设第一凹槽，钢丝绳26缠绕在第一凹槽处，利用第一凹槽对钢丝绳26进行限位，方便安装和驱动轮25对钢丝绳26的驱动，在第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71和第三轴向转动件81的外圆周上均开设有一圈第二凹槽，将钢丝绳26两端分别固定在两个限位凸块上，利用第二凹槽对钢丝绳26进行限位，同时两个限位凸块也方便了钢丝绳26的安装。

实施例二：

如附图15和附图16所示，在本实施例中，驱动模块还包括鲍登线29，鲍登线29包括鲍登线套292和鲍登线芯291，本实施例中的鲍登线套292相当于实施例一中的套管，鲍登线芯291则相当于实施例一中的钢丝绳，具体的，将鲍登线芯291缠绕在驱动轮25上，然后将鲍登线芯291的两端引出后穿过鲍登线套292后固定在第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71或第三轴向转动件81上，鲍登线套292的两端分别固定连接在固定块9和驱动安装板24上，这样当驱动电机22转动时，驱动轮25带动鲍登线芯291相对鲍登线套292滑动，并进一步对应位置的第二纵向转动件513、第二竖向转动件503、第一轴向转动件504、第二轴向转动件64、第三竖向转动件71或第三轴向转动件81转动，进而实现带动人体上肢对应关节康复运动的目的。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。