本發(fā)明涉及矯形器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器。

背景技術(shù)：

人體下肢外骨骼矯形器是一款可穿戴的機(jī)械助力裝置，主要應(yīng)用在軍事和醫(yī)療領(lǐng)域，其中在軍事領(lǐng)域，是用來(lái)協(xié)助軍人攜帶超人體負(fù)荷的武器，而在醫(yī)療領(lǐng)域，主要作為醫(yī)療康復(fù)用具，輔助病人進(jìn)行康復(fù)。因此，基于上述應(yīng)用，人體下肢外骨骼矯形器需要具備穿戴靈活，穿著舒適，質(zhì)量輕便等特點(diǎn)，穿著外骨骼矯形器后，可以輔助人體行走，或者是人體能在超負(fù)荷下行走。

現(xiàn)有下肢外骨骼矯形器通常采用電機(jī)與液壓缸進(jìn)行矯形器的調(diào)節(jié)控制，其中電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)連桿推動(dòng)活塞在液壓缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)伸縮桿進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肢體運(yùn)動(dòng)范圍的控制調(diào)節(jié)。由于需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓缸進(jìn)行活塞運(yùn)動(dòng)，使得人體運(yùn)動(dòng)必須配合液壓缸伸縮桿的伸縮運(yùn)動(dòng)，在液壓缸的帶動(dòng)下強(qiáng)行帶動(dòng)人行走，但由于人體身高尺寸存在差異性，這種主動(dòng)調(diào)節(jié)控制方法無(wú)法適應(yīng)人體自身行走需求，容易造成重心不穩(wěn)，走路姿勢(shì)僵硬的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓缸進(jìn)行活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)行帶動(dòng)人體行走，容易造成重心不穩(wěn)，走路姿勢(shì)僵硬的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，包括活塞缸以及與所述活塞缸連接的比例閥，其中所述活塞缸內(nèi)設(shè)有第一油腔和第二油腔，所述第一油腔中設(shè)有第一活塞，所述第一活塞連接活塞桿的第一端，所述活塞桿的第二端伸出所述活塞缸的外部；所述第二油腔中設(shè)有第二活塞，所述第二活塞連接彈簧的第一端，所述彈簧的第二端連接所述第二油腔的內(nèi)壁；所述第一油腔的通油口連接第一油道，所述第二油腔的通油口連接第二油道，所述比例閥設(shè)置在所述第一油道與所述第二油道之間。

進(jìn)一步地，所述比例閥包括信號(hào)輸入端和流量控制輸出端，其中所述信號(hào)輸入端設(shè)置在所述活塞缸外部，所述信號(hào)輸入端包括驅(qū)動(dòng)放大器，所述驅(qū)動(dòng)放大器與外部控制器連接，用于接收外部控制器發(fā)出的流量控制信號(hào)；所述流量控制輸出端設(shè)置在所述活塞缸內(nèi)，所述流量控制輸出端包括電磁鐵以及與所述電磁鐵相配合的磁芯，所述驅(qū)動(dòng)放大器與所述電磁鐵相連，所述驅(qū)動(dòng)放大器用于將接收的流量控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制電流輸出至所述電磁鐵，所述電磁鐵控制所述磁芯動(dòng)作，所述磁芯設(shè)置在所述所述第一油道與所述第二油道之間的通油口上。

具體地，所述活塞缸的左右兩端分別設(shè)有端蓋和缸蓋，其中所述活塞桿的第一端穿過(guò)所述端蓋伸出所述活塞缸的外部。

具體地，所述活塞桿的第一端連接有第一安裝件，所述缸蓋的外部連接有第二安裝件。

具體地，所述端蓋和所述缸蓋上分別設(shè)有若干通氣孔。

特別地，所述第一油腔和第二油腔分別設(shè)置在所述比例閥的左右兩側(cè)，所述第二油腔的橫截面大于所述第一油腔的橫截面。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，通過(guò)活塞缸中活塞桿的伸縮運(yùn)動(dòng)配合人體行走狀態(tài)，通過(guò)比例閥調(diào)節(jié)活塞缸中活塞桿的伸縮速率，使得液壓阻尼器的活塞運(yùn)動(dòng)能夠被動(dòng)的配合人體的行走狀態(tài)，根據(jù)使用者行走速度的快慢來(lái)進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，最大限度保持人體行走自如，保證穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，與現(xiàn)有矯形器采用過(guò)重的電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)形式相比，省去了液壓阻尼器的驅(qū)動(dòng)原件，最大程度減輕重量，結(jié)構(gòu)輕巧，采用本發(fā)明液壓阻尼器的矯形器，便于在戶外穿戴。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器的初始狀態(tài)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器的壓縮狀態(tài)示意圖。

圖中：1：活塞缸；2：比例閥；3：第一油腔；4：第二油腔；5：第一活塞；6：活塞桿；7：第二活塞；8：彈簧；9：第一油道；10：第二油道；11：端蓋；12：缸蓋；13：第一安裝件；14：第二安裝件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，包括活塞缸1以及與所述活塞缸1連接的比例閥2，其中所述活塞缸1內(nèi)設(shè)有第一油腔3和第二油腔4，所述第一油腔3中設(shè)有第一活塞5，所述第一活塞5連接活塞桿6的第一端，所述活塞桿6的第二端伸出所述活塞缸1的外部。所述第二油腔4中設(shè)有第二活塞7，所述第二活塞7連接彈簧8的第一端，所述彈簧8的第二端連接所述第二油腔4的內(nèi)壁。所述第一油腔3的通油口連接第一油道9，所述第二油腔4的通油口連接第二油道10，所述比例閥2設(shè)置在所述第一油道與所述第二油道之間，所述第一油道9與所述第二油道10通過(guò)所述比例閥2相連通。

本發(fā)明實(shí)施例所述的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，通過(guò)活塞缸1中活塞桿6的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)配合人體行走狀態(tài)，通過(guò)比例閥2調(diào)節(jié)活塞缸1中活塞桿6的伸縮速率，使得液壓阻尼器的活塞運(yùn)動(dòng)能夠被動(dòng)的配合人體的行走狀態(tài)，根據(jù)使用者行走速度的快慢來(lái)進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，最大限度保持人體行走自如，保證人體行走時(shí)的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述比例閥2包括信號(hào)輸入端和流量控制輸出端，其中所述信號(hào)輸入端設(shè)置在所述活塞缸1外部，所述信號(hào)輸入端包括驅(qū)動(dòng)放大器，所述驅(qū)動(dòng)放大器與外部控制器連接，用于接收外部控制器發(fā)出的流量控制信號(hào)。所述流量控制輸出端設(shè)置在所述活塞缸1內(nèi)，所述第一油道9與所述第二油道10分別與所述流量控制輸出端相連通，所述流量控制輸出端包括電磁鐵以及與所述電磁鐵相配合的磁芯。

工作時(shí)，在所述電磁鐵的線圈中通電壓為24v直流電流，所述磁芯受到所述電磁鐵的磁力影響，向外伸出，使得與所述第一油道9與所述第二油道10相連通的油口慢慢打開(kāi)，當(dāng)所述電磁鐵線圈的電流為0時(shí)，所述磁芯慢慢恢復(fù)至初始狀態(tài)，將油口完全封閉。所述電磁鐵由所述驅(qū)動(dòng)放大器驅(qū)動(dòng)控制，所述驅(qū)動(dòng)放大器能夠?qū)⑺鐾獠靠刂破靼l(fā)出的流量控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓模擬量0～10v，所述驅(qū)動(dòng)放大器再將該電壓模擬量轉(zhuǎn)化為控制電流施加在所述電磁鐵上，電流越大，則所述磁芯運(yùn)動(dòng)的距離越大，油口打開(kāi)的開(kāi)口也越大，則所述第一油道9與所述第二油道10之間液壓油的流量相應(yīng)的變大，進(jìn)而使所述活塞缸1中活塞桿6的伸縮速率變快；反之，施加在所述電磁鐵上的電流越小，則所述磁芯運(yùn)動(dòng)的距離越小，油口打開(kāi)的開(kāi)口也越小，則所述第一油道9與所述第二油道10之間液壓油的流量相應(yīng)的變小，進(jìn)而所述活塞缸1中活塞桿6的伸縮速率變快。也即，通過(guò)調(diào)節(jié)所述比例閥2，能夠調(diào)節(jié)所述第一油道9與所述第二油道10之間液壓油的流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述活塞缸1中活塞桿6的伸縮速率，從而使液壓阻尼器中活塞運(yùn)動(dòng)的速率能夠更加符合人體行走的速度要求，保證人體行走時(shí)的平穩(wěn)性，將本發(fā)明所述液壓阻尼器安裝在矯形器上，使用者佩戴后行走更加自如舒適。

具體來(lái)說(shuō)，所述活塞缸1的左右兩端分別設(shè)有端蓋11和缸蓋12，其中所述活塞桿6的第一端穿過(guò)所述端蓋11伸出所述活塞缸1的外部。所述活塞桿6的第一端連接有第一安裝件13，所述缸蓋12的外部連接有第二安裝件14。通過(guò)第一安裝件13和第二安裝件14將液壓阻尼器安裝在外骨骼矯形器上。

具體來(lái)說(shuō)，所述端蓋11和所述缸蓋12上分別設(shè)有若干通氣孔，避免活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中壓縮空氣的影響。

特別地，所述第一油腔3和第二油腔4分別設(shè)置在所述比例閥2的左右兩側(cè)，所述第二油腔4的橫截面大于所述第一油腔3的橫截面。

本發(fā)明實(shí)施例所述的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器工作原理是：

將本發(fā)明實(shí)施例所述的液壓阻尼器安裝在外骨骼矯形器上，液壓阻尼器將隨著人體的行走狀態(tài)進(jìn)行活塞運(yùn)動(dòng)。

如圖1所示為液壓阻尼器的初始狀態(tài)，此時(shí)所述活塞桿6完全伸出在所述活塞缸1的外部，所述第一活塞5處于所述第一油腔3的最左端，所述第二活塞7也處于所述第二油腔4的最左端，所述彈簧8處于伸展?fàn)顟B(tài)；當(dāng)人體行走時(shí)向所述活塞桿6施加一定壓力，所述活塞桿6向右端收縮，帶動(dòng)所述第一活塞5向右移動(dòng)，進(jìn)而壓縮所述第一油腔3中的液壓油向右流動(dòng)，液壓油從第一油道9經(jīng)過(guò)所述比例閥2的調(diào)節(jié)后流入所述第二油道10，液壓油從所述第二油道10進(jìn)入到所述第二油腔4，推動(dòng)所述第二活塞7向右移動(dòng)，進(jìn)而壓縮所述彈簧8，此時(shí)液壓阻尼器的狀體如圖2所示，在此過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)所述比例閥2控制油口的大小來(lái)調(diào)節(jié)液壓油的流量，進(jìn)而控制所述活塞桿6的收縮速率，使得人體行走時(shí)更加平穩(wěn)。

同理，在如圖2所示的液壓阻尼器的壓縮狀態(tài)基礎(chǔ)上，當(dāng)人體行走狀態(tài)變化時(shí)，施加在所述活塞桿6上的壓力逐漸減小，則在所述彈簧8的彈力作用下，推動(dòng)所述第二活塞7向左移動(dòng)，進(jìn)而壓縮所述第二油腔4中的液壓油向左流動(dòng)，液壓油從所述第二油道10經(jīng)過(guò)所述比例閥2的調(diào)節(jié)后流入所述第一油道9，液壓油從所述第一油道9進(jìn)入到所述第一油腔3，推動(dòng)所述第一活塞5向左移動(dòng)，帶動(dòng)所述活塞桿6向左端伸出，此時(shí)液壓阻尼器回復(fù)到如圖1所示的初始狀態(tài)，在此過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)所述比例閥2控制油口的大小來(lái)調(diào)節(jié)液壓油的流量，進(jìn)而控制所述活塞桿6的伸展速率，使得人體行走時(shí)更加平穩(wěn)。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，通過(guò)活塞缸1中活塞桿6的伸縮運(yùn)動(dòng)配合人體行走狀態(tài)，通過(guò)比例閥2調(diào)節(jié)活塞缸1中活塞桿6的伸縮速率，使得液壓阻尼器的活塞運(yùn)動(dòng)能夠被動(dòng)的配合人體的行走狀態(tài)，根據(jù)使用者行走速度的快慢來(lái)進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，最大限度保持人體行走自如，保證穩(wěn)定性。

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于外骨骼矯形器的液壓阻尼器，與現(xiàn)有矯形器采用過(guò)重的電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)形式相比，省去了液壓阻尼器的驅(qū)動(dòng)原件，最大程度減輕重量，結(jié)構(gòu)輕巧，采用本發(fā)明液壓阻尼器的矯形器，便于在戶外穿戴。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“若干”的含義是一個(gè)或多個(gè)；“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的機(jī)或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。