一种带力保护功能的易穿戴人机交互力反馈装置

本技术涉及下肢康复外骨骼，具体涉及一种带力保护功能的易穿戴人机交互力反馈装置。

背景技术：

1、下肢康复外骨骼设备可以帮助脑卒中患者，下肢肌肉受损患者或因意外事故而导致下肢运动功能表现下降的患者，进行站立，行走功能恢复。并且可以带动患者下肢进行预订轨迹运动、辅助患者步态训练及助力，为患者提供更个性化、更即时性、更方便的康复训练。

2、现有下肢外骨骼种类繁多，但大多数外骨骼的力反馈装置缺乏有效的保护装置，使得测量人机交互力所需的量程过大，进而导致外骨骼灵敏度降低，对活动响应速度增加，降低了外骨骼系统的可靠性，不利于患者的康复。且安装位置不够灵活，不能适应不同患者体态差异，降低了外骨骼的人机相容性。

3、因此亟需一款结构精简，能够与大多数现有外骨骼进行连接应用的带力保护功能的易穿戴人机交互力反馈装置。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种带力保护功能的易穿戴人机交互力反馈装置，包括：

2、第一固定件，所述第一固定件用于和人体腿部连接；

3、第一防护机构，所述第一防护机构和所述第一固定件的一侧固定连接；所述第一防护机构内具有第一安装空间，所述第一安装空间内设置有力反馈装置本体，所述力反馈装置本体远离所述第一固定件的一侧和所述第一防护机构的内壁之间具有第一间隙，所述第一间隙内设置有第一弹性件；

4、连接机构，所述连接机构位于所述第一防护机构远离所述第一固定件的一侧，所述连接机构通过第一连接组件和所述第一防护机构连接，所述第一连接组件具有锁紧状态和开锁状态，当所述第一连接组件处于开锁状态时，所述连接机构可沿第一方向相对于所述第一防护机构滑动，当所述第一连接组件处于锁紧状态时，所述连接机构和所述第一防护机构固定连接；

5、第二固定件，所述第二固定件和所述连接机构的一端连接，所述第二固定件远离所述连接机构的一端用于和外骨骼连接。

6、根据本技术实施例提供的技术方案，

7、所述第二固定件靠近所述连接机构的一端具有两个相对的第一连接部，两个所述第一连接部沿第二方向分布，所述第二方向和所述第一方向垂直；两个所述第一连接部之间形成第一限位空间；

8、所述连接机构靠近所述第二固定件的一端具有第二连接部，所述第二连接部设置在所述第一限位空间内；所述第二连接部和所述第一连接部通过第二连接组件转动连接。

9、根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一连接部上开设有第一安装孔，所述第二连接部上沿所述第二方向开设有和所述第一安装孔相对的第二安装孔，所述第二连接组件包括：

10、第一转轴，所述第一转轴活动设置在所述第二安装孔内，其两端分别延伸至与其对应的所述第一安装孔内；所述第一转轴具有第一状态和第二状态，当所述第一转轴处于所述第一状态时，所述连接机构可绕所述第一转轴的轴线相对于所述第二固定件转动，当所述第一转轴处于所述第二状态时，所述连接机构和所述第二固定件之间相对固定；

11、调节组件，所述调节组件和所述第一转轴连接，用于调节所述第一转轴处于所述第一状态或所述第二状态。

12、根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一转轴具有第一转动部和第二转动部，所述第二转动部的直径大于所述第一转动部，所述第二转动部上沿其轴线方向开设有滑动槽，所述调节组件包括：

13、周向限位件，所述周向限位件和所述第二安装孔的侧壁固定连接，和所述滑动槽滑动连接；

14、第一卡块，所述第一卡块固定连接在所述第一转动部的侧壁上；

15、第一限位件，所述第一限位件安装在与所述第一转动部相邻的第一安装孔内；所述第一限位件内开设有和所述第一转动部滑动连接的第一通孔，且开设有和所述第一卡块相匹配的第一卡槽，所述第一卡槽和所述第一通孔相连通；

16、第二弹性件，所述第二弹性件套设在所述第一转动部上，所述第二弹性件的一端和所述第二转动部相抵，另一端和所述第一通孔的内壁相抵；

17、第二卡块，所述第二卡块固定连接在所述第二转动部的侧壁上；

18、第二限位件，所述第二限位件安装在与所述第二转动部相邻的第一安装孔内；所述第二限位件内开设有和所述第二转动部滑动连接的第二通孔，且开设有和所述第二卡块相匹配的第二卡槽，所述第二卡槽和所述第二通孔相连通。

19、根据本技术实施例提供的技术方案，所述连接机构上开设有多条沿所述第一方向延伸的第一长条滑孔，所述第一连接组件包括：

20、第一连接件，所述第一连接件滑动设置于其中一条所述第一长条滑孔内；所述第一连接件的一端和所述第一防护机构螺纹连接，另一端具有用于和所述第一长条形滑孔的边缘相抵的限位部；

21、滑块，所述滑块和所述第一防护机构固定连接，且和所述第一长条滑孔滑动连接。

22、根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一防护机构包括：

23、第一防护件，所述第一防护件和所述第一固定件固定连接；

24、第二防护件，所述第二防护件位于所述第一防护件远离所述第一固定件的一侧，所述第二防护件具有和所述第一方向平行的第一防护部，所述第一防护部相对的两侧连接有和所述第一方向垂直的第二防护部，所述第二防护部、第一防护部和所述第一防护件之间形成所述第一安装空间，第一侧的第二防护部通过第二转轴和所述第一防护件的第一侧转动连接，第二侧的第二防护部通过连接轴和所述第一防护件的第二侧滑动连接。

25、根据本技术实施例提供的技术方案，所述第二侧的第二防护部开设有垂直于所述第一方向的第二长条滑孔，所述第二长条滑孔和所述连接轴滑动连接，所述连接轴和所述第一防护件固定连接。

26、根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一安装孔为台阶孔，所述第一限位件和所述第二限位件和所述台阶孔相匹配，且分别各自和与其对应的台阶孔通过螺钉固定连接。

27、根据本技术实施例提供的技术方案，与所述第二转动部相邻的第一安装孔内壁具有第一螺纹部和滑动部，所述螺纹部位于所述滑动部远离所述第二转动部的一侧；所述第一螺纹部螺纹连接有螺帽，所述滑动部沿所述第二方向开设有滑槽，所述第二限位件外壁具有和所述滑槽相匹配的滑条，所述滑条和所述滑槽滑动连接。

28、根据本技术实施例提供的技术方案，所述连接机构和所述第二固定件固定连接。

29、有益效果为：

30、通过在所述第一防护机构内设置第一安装空间，将所述力反馈装置本体安装在所述第一安装空间，将所述力反馈装置本体和所述第一防护机构的内壁留有第一间隙，在所述第一间隙内设置有第一弹性件，所述第一弹性件和所述第一防护机构相互配合，使得所述力反馈装置本体所测得力矩不超过工作量程，保护所述力反馈装置本体不受损害，且保证其在正常工作量程内准确测力和提供正确的输出信号。

31、由于所述连接机构通过第一连接组件和所述第一防护机构连接，所述第一连接组件具有锁紧状态和开锁状态，当所述第一连接组件处于开锁状态时，所述连接机构可沿第一方向相对于所述第一防护机构滑动，当所述第一连接组件处于锁紧状态时，所述连接机构和所述第一防护机构固定连接；所以当患者需要穿戴所述外骨骼时，可以使所述第一连接组件处于开锁状态，使所述连接机构沿第一方向移动，以调节所述外骨骼和所述人体腿部的间距，使得所述外骨骼和人体腿部相适配，便于患者穿戴所述外骨骼，且提升了患者佩戴所述外骨骼的舒适度。