本發(fā)明屬于涉及一種用于背負重物的減壓助力裝置，具體涉及一種人體穿戴式減壓助力機械外骨骼裝置。

背景技術：

人們在背負重物時，下肢和脊柱會受到巨大壓力，而且背負重物重量的極限較小。特別是在道路崎嶇的地域，這些地方不能通過車輛，只能靠人來背負重物，而且行走路途較遠，自然就需要一種能減輕人體壓力，并且可增加背負重量的裝置。另外，人們在上下樓梯或者長時間行走時，很容易出現(xiàn)疲勞乏力。特別是老年人，在行走和爬樓梯時問題更為突出?，F(xiàn)有技術中已有的行走助力裝置存在不足：不能方便的實現(xiàn)踝關節(jié)和髖關節(jié)外展/內(nèi)收，甚至是小角度轉(zhuǎn)動，這主要是因為助力裝置缺少自由度。目前，能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度、大范圍活動的背負重物、行走和爬樓的減壓助力裝置在市場上尚未出現(xiàn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強、減壓效果好、背負重量大、可使肩關節(jié)和髖關節(jié)實現(xiàn)外展/內(nèi)收運動、脊柱實現(xiàn)多自由度、大范圍活動的人體穿戴式減壓助力機械外骨骼裝置。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：人體穿戴式減壓助力機械外骨骼裝置，包括自上而下依次連接的肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)、髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)和兩個小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的構(gòu)造相同，脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)的頂部和底部分別與肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)底部中間和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的頂部中間固定連接，每個小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)的上端分別與髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的下端左側(cè)和右側(cè)連接。

髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)包括中部連接板，中部連接板左側(cè)和右側(cè)分別設有一個左右對稱的三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)；

左側(cè)的三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)包括多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、第一安裝座、第二安裝座、連桿、驅(qū)動桿、第一從動桿、第二從動桿、第三從動桿和大腿側(cè)護板，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的互轉(zhuǎn)中心線沿前后方向水平設置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的回轉(zhuǎn)中心線沿垂直方向設置，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的中心線沿左右方向水平設置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的前側(cè)與中部連接板的后側(cè)固定連接，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器后側(cè)動力輸出端與第一安裝座前側(cè)連接，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器設在第一安裝座上，大腿側(cè)護板上部左側(cè)與前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的動力輸出端連接，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器設在第二安裝座上；

連桿、驅(qū)動桿、第一從動桿、第二從動桿和第三從動桿均設有兩根，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的動力輸出軸的上端和下端分別與一根驅(qū)動桿的后端固定連接，一根第一從動桿的后端鉸接在第一安裝座的頂部，另一根第一從動桿的后端鉸接在第一安裝座的底部，第一從動桿與第一安裝座的鉸接點位于多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的動力輸出軸的前側(cè)，驅(qū)動桿的前端與第三從動桿的后端鉸接，第一從動桿后端與連桿右端固定連接，連桿的左端與第二從動桿后端鉸接，第三從動桿的后部與連桿的右端鉸接，上部的第三從動桿前端鉸接在第二安裝座頂部右側(cè)，上部的第二從動桿前端鉸接在第二安裝座頂部左側(cè)，下部的第三從動桿前端鉸接在第二安裝座底部右側(cè)，下部的第二從動桿前端鉸接在第二安裝座底部左側(cè)。

大腿側(cè)護板前側(cè)和后側(cè)分別設有前弧形擋板和后弧形擋板，左側(cè)三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)的前弧形擋板和后弧形擋板之間設有可拆卸的左大腿固定帶，右側(cè)三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)的前弧形擋板和后弧形擋板之間設有可拆卸的右大腿固定帶。

脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)包括上連接塊、下連接塊、下圓環(huán)座、中圓環(huán)座和上圓環(huán)座，上圓環(huán)座的上表面固定設在上連接塊的下表面，下圓環(huán)座的下表面固定設在下連接塊的上表面，上連接塊前側(cè)固定連接在肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的中部連接板的后側(cè)表面中部，下連接塊前側(cè)固定連接在髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的中部連接板的后側(cè)表面中部，下圓環(huán)座上表面與中圓環(huán)座下表面之間設有六根下伺服缸，中圓環(huán)座上表面與上圓環(huán)座下表面之間設有六根上伺服缸，六根下伺服缸的上端分別球鉸在中圓環(huán)座上，六根下伺服缸的下端分別球鉸在下圓環(huán)座上，六根上伺服缸的上端分別球鉸在上圓環(huán)座上，六根上伺服缸的下端分別球鉸在中圓環(huán)座上；上連接塊和下連接塊之間設有用于背負重物的支撐框架。

上圓環(huán)座下表面設有位于以上圓環(huán)座中心為圓心的一個圓上的六個上鉸鏈球，每兩個上鉸鏈球為一組且相鄰設置，三組上鉸鏈球沿上圓環(huán)座中心均勻布置；

下圓環(huán)座上表面設有位于以下圓環(huán)座中心為圓心的一個圓上的六個下鉸鏈球，每兩個下鉸鏈球為一組且相鄰設置，三組下鉸鏈球沿下圓環(huán)座中心均勻布置；六個上鉸鏈球和六個下鉸鏈球上下一一對應設置；

中圓環(huán)座上設有位于以中圓環(huán)座中心為圓心的一個圓上的六個安裝孔，每兩個安裝孔為一組且相鄰設置，三組安裝孔沿中圓環(huán)座中心均勻布置，每一組安裝孔在垂直方向上的投影位于相鄰兩組下鉸鏈球之間，每個安裝孔內(nèi)均固定設有安裝柱，安裝柱下端設有位于中圓環(huán)座下方的第一中鉸鏈球，安裝柱上端設有位于中圓環(huán)座上方的第二中鉸鏈球；

六根上伺服缸的上端和下端均設有上球窩，六個上鉸鏈球分別對應轉(zhuǎn)動連接在一個上伺服缸上端的上球窩內(nèi)，六個第二中鉸鏈球?qū)D(zhuǎn)動連接在一個上伺服缸下端的上球窩內(nèi)；

六根下伺服缸的上端和下端均設有下球窩，六個下鉸鏈球分別對應轉(zhuǎn)動連接在一個下伺服缸下端的下球窩內(nèi)，六個第一中鉸鏈球?qū)D(zhuǎn)動連接在一個下伺服缸上端的下球窩內(nèi)。

左側(cè)的小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)包括腳底板和大腿連接板，腳底板左側(cè)和右側(cè)之間設有腳部固定帶，腳底板左側(cè)設有小腿下護板，大腿連接板下端固定設有膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器，膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的動力輸出端連接有小腿上護板，小腿上護板下端與小腿下護板上端之間通過下伸縮結(jié)構(gòu)連接，大腿連接板上端與大腿側(cè)護板下端之間通過上伸縮結(jié)構(gòu)連接；下伸縮結(jié)構(gòu)和上伸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)造相同。

下伸縮結(jié)構(gòu)包括在小腿上護板下端面開設的下端敞口的下插槽以及在小腿下護板上端面開設有的上端敞口的上插槽，上插槽和下插槽上下對應設置，上插槽和下插槽內(nèi)插設有插板，小腿上護板通過兩個上螺栓與插板上部連接，小腿下護板通過兩個下螺栓與插板下部連接。

多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器和膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器為減速電機、旋轉(zhuǎn)伺服氣缸或旋轉(zhuǎn)伺服液壓缸。

上伺服缸和下伺服缸為直線型的液壓缸、氣缸或電動缸。

采用上述技術方案，由于肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的構(gòu)造相同，因此，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的具體構(gòu)造不再贅述。人體穿戴上本發(fā)明，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)、髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)均位于人體的后部，其中髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的兩側(cè)的大腿側(cè)護板與大腿外側(cè)接觸，左大腿固定帶將左側(cè)的大腿側(cè)護板與左側(cè)的大腿綁緊，右大腿固定帶將右側(cè)的大腿側(cè)護板與右側(cè)的大腿綁緊。同樣，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)也采用這種穿戴方式進行。兩個小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)用于支撐肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)，人的兩腳踏在腳底板上，通過腳部固定帶固定。本發(fā)明中還應當包括有用于控制多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、上伺服缸和下伺服缸的智能控制器，以及為控制多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、上伺服缸、下伺服缸和智能控制器供電的電源。

髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的具體工作原理及過稱為：向前邁步時，膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器驅(qū)動小腿下護板和小腿上護板向前轉(zhuǎn)，人體的小腿隨著向前邁，同時，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器驅(qū)動大腿護板向前轉(zhuǎn)。若腿部向內(nèi)側(cè)或外側(cè)踢腿時，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器通過第一安裝座、驅(qū)動桿、第一從動桿、第二從動桿和第三從動桿驅(qū)動大腿側(cè)護板向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)。前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器分別和多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器的兩兩或三者進行配合，可以模擬出來人體髖關節(jié)的各種運動軌跡。其中多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器帶動兩個驅(qū)動桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動桿通過第一從動桿、第二從動桿和第三從動桿可以帶動大腿側(cè)護板前后伸縮和旋轉(zhuǎn)。

脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)的具體工作原理及過稱為：采用上下對接的兩個六自由度運動平臺，達到12個自由度，六個上伺服缸和六個下伺服缸伸長或縮短，從而可以模擬出各種空間的運動姿態(tài)，對于人體進行彎腰、扭腰、支撐等功能與人體的脊柱毫無兩樣，并達到良好的支撐效果。

當不同身高的人使用時，可以通過更換下伸縮結(jié)構(gòu)和上伸縮結(jié)構(gòu)的插板，身高較高時，使用較長的插板，身高較低時，采用較短的插板，這樣就相當于調(diào)節(jié)了人體的腿部長度。

肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)左右兩側(cè)的側(cè)護板可與上肢外骨骼裝置連接，用于驅(qū)動并協(xié)調(diào)上肢的空間運動，并為上肢外骨骼裝置提供良好的連接定位作用。

綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設計新穎，空間自由度高，靈活輕便，充分減輕了人們背負重物的壓力，并提供良好的助力作用，大大提高了背負重物的重量，也適用于老年人爬樓梯和行走的助力，還可用于醫(yī)療器械對病人的康復。

附圖說明

圖1是本發(fā)明穿戴在人體上的后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的右視圖；

圖3是圖1中肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)的爆炸圖；

圖5是圖3中脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)的平面放大圖；

圖6是圖5中中圓環(huán)座的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-圖6所示，本發(fā)明的人體穿戴式減壓助力機械外骨骼裝置，包括自上而下依次連接的肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)2、髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3和兩個小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的構(gòu)造相同，脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)2的頂部和底部分別與肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1底部中間和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的頂部中間固定連接，每個小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)的上端分別與髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的下端左側(cè)和右側(cè)連接。

髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3包括中部連接板4，中部連接板4左側(cè)和右側(cè)分別設有一個左右對稱的三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)；

左側(cè)的三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)包括多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7、第一安裝座8、第二安裝座9、連桿10、驅(qū)動桿11、第一從動桿12、第二從動桿13、第三從動桿14和大腿側(cè)護板15，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5的互轉(zhuǎn)中心線沿前后方向水平設置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6的回轉(zhuǎn)中心線沿垂直方向設置，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7的中心線沿左右方向水平設置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6的前側(cè)與中部連接板4的后側(cè)固定連接，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6后側(cè)動力輸出端與第一安裝座8前側(cè)連接，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5設在第一安裝座8上，大腿側(cè)護板15上部左側(cè)與前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7的動力輸出端連接，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7設在第二安裝座9上。

連桿10、驅(qū)動桿11、第一從動桿12、第二從動桿13和第三從動桿14均設有兩根，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5的動力輸出軸的上端和下端分別與一根驅(qū)動桿11的后端固定連接，一根第一從動桿12的后端鉸接在第一安裝座8的頂部，另一根第一從動桿12的后端鉸接在第一安裝座8的底部，第一從動桿12與第一安裝座8的鉸接點位于多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5的動力輸出軸的前側(cè)，驅(qū)動桿11的前端與第三從動桿14的后端鉸接，第一從動桿12后端與連桿10右端固定連接，連桿10的左端與第二從動桿13后端鉸接，第三從動桿14的后部與連桿10的右端鉸接，上部的第三從動桿14前端鉸接在第二安裝座9頂部右側(cè)，上部的第二從動桿13前端鉸接在第二安裝座9頂部左側(cè)，下部的第三從動桿14前端鉸接在第二安裝座9底部右側(cè)，下部的第二從動桿13前端鉸接在第二安裝座9底部左側(cè)。

大腿側(cè)護板15前側(cè)和后側(cè)分別設有前弧形擋板16和后弧形擋板17，左側(cè)三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)的前弧形擋板16和后弧形擋板17之間設有可拆卸的左大腿固定帶18，右側(cè)三維轉(zhuǎn)動多桿驅(qū)動系統(tǒng)的前弧形擋板16和后弧形擋板17之間設有可拆卸的右大腿固定帶36。

脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)2包括上連接塊19、下連接塊20、下圓環(huán)座21、中圓環(huán)座22和上圓環(huán)座23，上圓環(huán)座23的上表面固定設在上連接塊19的下表面，下圓環(huán)座21的下表面固定設在下連接塊20的上表面，上連接塊19前側(cè)固定連接在肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1的中部連接板4的后側(cè)表面中部，下連接塊20前側(cè)固定連接在髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的中部連接板4的后側(cè)表面中部，下圓環(huán)座21上表面與中圓環(huán)座22下表面之間設有六根下伺服缸24，中圓環(huán)座22上表面與上圓環(huán)座23下表面之間設有六根上伺服缸25，六根下伺服缸24的上端分別球鉸在中圓環(huán)座22上，六根下伺服缸24的下端分別球鉸在下圓環(huán)座21上，六根上伺服缸25的上端分別球鉸在上圓環(huán)座23上，六根上伺服缸25的下端分別球鉸在中圓環(huán)座22上；上連接塊19和下連接塊20之間設有用于背負重物的支撐框架（圖中未示意出來）。

上圓環(huán)座23下表面設有位于以上圓環(huán)座23中心為圓心的一個圓上的六個上鉸鏈球（圖中未示意出來），每兩個上鉸鏈球為一組且相鄰設置，三組上鉸鏈球沿上圓環(huán)座23中心均勻布置。

下圓環(huán)座21上表面設有位于以下圓環(huán)座21中心為圓心的一個圓上的六個下鉸鏈球（圖中未示意出來），每兩個下鉸鏈球為一組且相鄰設置，三組下鉸鏈球沿下圓環(huán)座21中心均勻布置；六個上鉸鏈球和六個下鉸鏈球上下一一對應設置。

中圓環(huán)座22上設有位于以中圓環(huán)座22中心為圓心的一個圓上的六個安裝孔，每兩個安裝孔為一組且相鄰設置，三組安裝孔沿中圓環(huán)座22中心均勻布置，每一組安裝孔在垂直方向上的投影位于相鄰兩組下鉸鏈球之間，每個安裝孔內(nèi)均固定設有安裝柱27，安裝柱27下端設有位于中圓環(huán)座22下方的第一中鉸鏈球26，安裝柱27上端設有位于中圓環(huán)座22上方的第二中鉸鏈球28。

六根上伺服缸25的上端和下端均設有上球窩，六個上鉸鏈球分別對應轉(zhuǎn)動連接在一個上伺服缸25上端的上球窩內(nèi)，六個第二中鉸鏈球28對應轉(zhuǎn)動連接在一個上伺服缸25下端的上球窩內(nèi)。

六根下伺服缸24的上端和下端均設有下球窩，六個下鉸鏈球分別對應轉(zhuǎn)動連接在一個下伺服缸24下端的下球窩內(nèi)，六個第一中鉸鏈球26對應轉(zhuǎn)動連接在一個下伺服缸24上端的下球窩內(nèi)。

左側(cè)的小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)包括腳底板29和大腿連接板30，腳底板29左側(cè)和右側(cè)之間設有腳部固定帶31，腳底板29左側(cè)設有小腿下護板32，大腿連接板30下端固定設有膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器33，膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器33的動力輸出端連接有小腿上護板34，小腿上護板34下端與小腿下護板32上端之間通過下伸縮結(jié)構(gòu)連接，大腿連接板30上端與大腿側(cè)護板15下端之間通過上伸縮結(jié)構(gòu)連接；下伸縮結(jié)構(gòu)和上伸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)造相同。

下伸縮結(jié)構(gòu)包括在小腿上護板34下端面開設的下端敞口的下插槽以及在小腿下護板32上端面開設有的上端敞口的上插槽，上插槽和下插槽上下對應設置，上插槽和下插槽內(nèi)插設有插板35，小腿上護板34通過兩個上螺栓37與插板35上部連接，小腿下護板32通過兩個下螺栓38與插板35下部連接。

多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7和膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器33為減速電機、旋轉(zhuǎn)伺服氣缸或旋轉(zhuǎn)伺服液壓缸。

上伺服缸25和下伺服缸24為直線型的液壓缸、氣缸或電動缸。

由于肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的構(gòu)造相同，因此，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1的具體構(gòu)造不再贅述。人體穿戴上本發(fā)明，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)2、髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3均位于人體的后部，其中髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的兩側(cè)的大腿側(cè)護板15與大腿外側(cè)接觸，左大腿固定帶18將左側(cè)的大腿側(cè)護板15與左側(cè)的大腿綁緊，右大腿固定帶36將右側(cè)的大腿側(cè)護板15與右側(cè)的大腿綁緊。同樣，肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1也采用這種穿戴方式進行。兩個小腿足部支撐外骨骼機構(gòu)用于支撐肩關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)1、脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)2和髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3，人的兩腳踏在腳底板29上，通過腳部固定帶31固定。本發(fā)明中還應當包括有用于控制多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7、膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器33、上伺服缸25和下伺服缸24的智能控制器，以及為控制多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7、膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器33、上伺服缸25、下伺服缸24和智能控制器供電的電源。

髖關節(jié)外骨骼多桿機構(gòu)3的具體工作原理及過稱為：向前邁步時，膝關節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動器33驅(qū)動小腿下護板32和小腿上護板34向前轉(zhuǎn)，人體的小腿隨著向前邁，同時，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7驅(qū)動大腿護板向前轉(zhuǎn)。若腿部向內(nèi)側(cè)或外側(cè)踢腿時，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6通過第一安裝座8、驅(qū)動桿11、第一從動桿12、第二從動桿13和第三從動桿14驅(qū)動大腿側(cè)護板15向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)。前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器7、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動器6分別和多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5的兩兩或三者進行配合，可以模擬出來人體髖關節(jié)的各種運動軌跡。其中多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動器5帶動兩個驅(qū)動桿11轉(zhuǎn)動，驅(qū)動桿11通過第一從動桿12、第二從動桿13和第三從動桿14可以帶動大腿側(cè)護板15前后伸縮和旋轉(zhuǎn)。

脊柱關節(jié)外骨骼雙六軸平臺機構(gòu)2的具體工作原理及過稱為：采用上下對接的兩個六自由度運動平臺，達到12個自由度，六個上伺服缸25和六個下伺服缸24伸長或縮短，從而可以模擬出各種空間的運動姿態(tài)，對于人體進行彎腰、扭腰、支撐等功能與人體的脊柱毫無兩樣，并達到良好的支撐效果。

當不同身高的人使用時，可以通過更換下伸縮結(jié)構(gòu)和上伸縮結(jié)構(gòu)的插板35，身高較高時，使用較長的插板35，身高較低時，采用較短的插板35，這樣就相當于調(diào)節(jié)了人體的腿部長度。

以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。