本實(shí)用新型涉及一種輔助人體負(fù)重的省力設(shè)備，具體涉及一種免動(dòng)力外骨骼設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，外骨骼設(shè)備在一些國(guó)家的軍隊(duì)里研究的比較多，而且都在向大承重、高移動(dòng)速度、靈活度等方向發(fā)展，設(shè)備帶有電池、內(nèi)燃機(jī)等外部能量源和電機(jī)、傳感器等給外骨骼提供能量，有軍隊(duì)或者一些公司也有研究如載重機(jī)器狗等可以在復(fù)雜的森林里運(yùn)送物資的，但這些設(shè)備具有造價(jià)高、外部能源續(xù)航能力短等缺點(diǎn)，所以目前這些設(shè)備還處在研究階段，還沒(méi)真正進(jìn)入市場(chǎng)，其高昂的造價(jià)也使普通用戶無(wú)法承受。

人體在搬運(yùn)重物時(shí)重物通過(guò)肩膀、軀干、大小腿和腳掌等各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞把重力傳遞到地面，這樣人體的每個(gè)部位都需要繃緊肌肉才能支撐重物的重量，雖然重物一直處于一定的高度不做功，但人體卻需要消耗非常多的能量支撐整個(gè)重物。因此，有必要設(shè)計(jì)一種無(wú)需外部能量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的輔助人體搬運(yùn)重物的省力設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種免動(dòng)力外骨骼設(shè)備，它能夠支撐重物的大部分重量，只需由使用者的腿部提供牽引力和平衡力即可。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種免動(dòng)力外骨骼設(shè)備，其包括承重架和兩個(gè)支撐腿，所述承重架的兩側(cè)分別與兩個(gè)支撐腿的上端部活動(dòng)連接，所述兩個(gè)支撐腿能夠相對(duì)承重架前后擺動(dòng)；所述支撐腿是由上腿桿和下腿桿組成，所述承重架與上腿桿的上端部活動(dòng)連接，所述上腿桿能夠相對(duì)承重架前后擺動(dòng)；所述上腿桿的下端部與下腿桿的上端部活動(dòng)連接，所述下腿桿能夠相對(duì)上腿桿前后擺動(dòng)；所述上腿桿安裝有大腿連接件，所述下腿桿安裝有小腿連接件。

在進(jìn)一步的優(yōu)選方案中，該免動(dòng)力外骨骼設(shè)備還包括兩個(gè)足平臺(tái)，兩個(gè)足平臺(tái)分別與兩個(gè)下腿桿相連接。

在進(jìn)一步的一優(yōu)選方案中，所述上腿桿是由上腿前進(jìn)桿和上腿側(cè)擺桿組成，所述承重架與上腿側(cè)擺桿的上端部活動(dòng)連接，所述上腿側(cè)擺桿能夠相對(duì)承重架前后擺動(dòng)；所述上腿側(cè)擺桿的下端部與上腿前進(jìn)桿的上端部活動(dòng)連接，所述上腿前進(jìn)桿能夠相對(duì)上腿側(cè)擺桿左右擺動(dòng)；所述上腿前進(jìn)桿的下端部與下腿桿的上端部活動(dòng)連接，所述下腿桿能夠相對(duì)上腿前進(jìn)桿前后擺動(dòng)。

在進(jìn)一步的一優(yōu)選方案中，所述上腿側(cè)擺桿與上腿前進(jìn)桿之間設(shè)置有側(cè)擺緩沖支撐件。

在進(jìn)一步的另一優(yōu)選方案中，所述上腿桿是由上腿前進(jìn)桿和上腿側(cè)擺桿組成，所述承重架與上腿側(cè)擺桿的上端部活動(dòng)連接，所述上腿側(cè)擺桿能夠相對(duì)承重架左右擺動(dòng)；所述上腿側(cè)擺桿的下端部與上腿前進(jìn)桿的上端部活動(dòng)連接，所述上腿前進(jìn)桿能夠相對(duì)上腿側(cè)擺桿前后擺動(dòng)；所述上腿前進(jìn)桿的下端部與下腿桿的上端部活動(dòng)連接，所述下腿桿能夠相對(duì)上腿前進(jìn)桿前后擺動(dòng)。

在進(jìn)一步的另一優(yōu)選方案中，所述承重架與上腿側(cè)擺桿之間設(shè)置有側(cè)擺緩沖支撐件。

在進(jìn)一步的優(yōu)選方案中，所述上腿桿與下腿桿之間設(shè)置有下蹲緩沖支撐件。

在進(jìn)一步的優(yōu)選方案中，所述大腿連接件包含大腿支架和大腿固定件，所述大腿固定件通過(guò)大腿支架安裝在上腿桿上，所述小腿連接件包含小腿支架和小腿固定件，所述小腿固定件通過(guò)小腿支架安裝在下腿桿上。

在進(jìn)一步的優(yōu)選方案中，所述承重架上設(shè)置有手扶桿、后靠桿和座椅中的至少一者。

在進(jìn)一步的優(yōu)選方案中，所述上腿桿和下腿桿均采用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的伸縮結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：由于此設(shè)備的動(dòng)力由使用者的腿部提供動(dòng)力，不存在續(xù)航能力短的缺點(diǎn)，重物絕大部分的重力都由外骨骼設(shè)備支撐，使用者只需要提供牽引力和平衡力即可，只要使用者體力足夠就可以帶動(dòng)這套設(shè)備。其承重量的大小由使用者的體力和使用路況（即水平路面和上下坡路面等情況）決定，承重在20到60千克范圍時(shí)使用者長(zhǎng)期感受到的重量在5到10千克左右而已，已經(jīng)可以滿足正常的使用了，而且其低廉的造價(jià)和輕便的重量也是普通用戶可以接受的。其原理很簡(jiǎn)單，比較近似的例子如人體挑擔(dān)子時(shí)需要花費(fèi)很大的力氣，而騎自行車時(shí)載重100千克也可以比較輕松地在路上行駛，這100千克的重物是通過(guò)車輪傳遞到路面的，所以很輕松，人體只需要提供牽引力和平衡力即可。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)右視圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為承重架軸、下腿桿軸、足平臺(tái)軸的受力分析示意圖。

圖8為上腿桿與下腿桿的連接處放大圖。

圖9為鎖止摩擦片和下蹲緩沖支撐件開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為摩擦角球鉸的構(gòu)造示意圖。

圖11為下腿桿與足平臺(tái)的連接處放大圖。

圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為帶座椅的承重架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-承重架，2-上腿桿，3-下腿桿，4-足平臺(tái)，5-大腿連接件，6-小腿連接件，8-座椅，11-后靠桿，12-手扶桿，13-承重架軸，21-上腿前進(jìn)桿，22-上腿側(cè)擺桿，23-側(cè)擺緩沖支撐件，24-下蹲緩沖支撐件，27-側(cè)擺軸，31-下腿桿軸鎖止點(diǎn)，33-下腿桿軸，34-下腿桿水平旋轉(zhuǎn)軸，41-足平臺(tái)軸，51-大腿支架，52-大腿固定件，61-小腿支架，62-小腿固定件，71-下蹲緩沖支撐件開關(guān)，72-鎖止摩擦片，731-摩擦角球頭，732-摩擦角球座。

具體實(shí)施方式

為了讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，下面特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

實(shí)施例一：如圖1所示，一種免動(dòng)力外骨骼設(shè)備，其包括承重架1和兩個(gè)支撐腿，所述承重架1的兩側(cè)分別與兩個(gè)支撐腿的上端部活動(dòng)連接，所述兩個(gè)支撐腿能夠相對(duì)承重架1前后擺動(dòng)；所述支撐腿是由上腿桿2和下腿桿3組成，所述承重架1與上腿桿2的上端部活動(dòng)連接，所述上腿桿2能夠相對(duì)承重架1前后擺動(dòng)；所述上腿桿2的下端部與下腿桿3的上端部活動(dòng)連接，所述下腿桿3能夠相對(duì)上腿桿2前后擺動(dòng)；所述上腿桿2安裝有大腿連接件5，所述下腿桿3安裝有小腿連接件6。其中，上述的活動(dòng)連接方式具體可以采用軸承、鉸鏈、柱銷或帶摩擦角的球座等結(jié)構(gòu)形式，使相連接的兩個(gè)部件之間能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)即可。當(dāng)然，上述的前后擺動(dòng)不局限于嚴(yán)格意義上的正前正后擺動(dòng)，也允許是傾斜的前后擺動(dòng)如八字形等。上述的承重架1與支撐腿的相對(duì)關(guān)系也不局限于嚴(yán)格意義上的兩側(cè)，允許是內(nèi)側(cè)或者外側(cè)等。

在實(shí)施例一中，所述大腿連接件5包含大腿支架51和大腿固定件52，所述大腿固定件52通過(guò)大腿支架51安裝在上腿桿2上，所述小腿連接件6包含小腿支架61和小腿固定件62，所述小腿固定件62通過(guò)小腿支架61安裝在下腿桿3上。其中，所述大腿連接件5和小腿連接件6的個(gè)數(shù)不限且沿相應(yīng)的腿桿長(zhǎng)度方向分布；所述大腿固定件52和小腿固定件62可以是扣合或粘合的套環(huán)，但并不局限于環(huán)狀和閉合形式；所述大腿支架51和小腿支架61可以采用鎖付、焊接等方式分別固定在上腿桿2和下腿桿3上，其結(jié)構(gòu)可以是一節(jié)或多節(jié)連桿，各節(jié)連桿之間可以采用鉸接等方式連接。另外，所述大腿連接件5和小腿連接件6還可以預(yù)先安裝在人體上，等需要用到設(shè)備時(shí)再穿上設(shè)備，這樣更省時(shí)間。上述的大腿連接件5和小腿連接件6不一定要與大、小腿一直保持接觸，也允許在受力時(shí)才接觸。

其中，上述承重架1的作用是運(yùn)載貨物和平衡左右兩個(gè)支撐腿的交替受力。貨物可以堆放在承重架1上或者掛在承重架1的前后、左右側(cè)，承重架1可以通過(guò)綁繩等固定在腰上或骨盆位置等。實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)貨物的不同可以改變承重架1的結(jié)構(gòu)或外掛相應(yīng)的配件。兩個(gè)支撐腿的上腿桿2和下腿桿3的作用是支撐貨物的重量和交替行走時(shí)的復(fù)雜受力。

實(shí)施例一的工作原理是：當(dāng)人體穿戴此設(shè)備負(fù)重直立的時(shí)候，一方面人的體重通過(guò)腳部傳遞到地面；另一方面承重架1上的重物通過(guò)上腿桿2、下腿桿3傳遞到地面。

實(shí)施例二：如圖2所示，該免動(dòng)力外骨骼設(shè)備在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上還包括兩個(gè)足平臺(tái)4，兩個(gè)足平臺(tái)4分別與兩個(gè)下腿桿3的下部?jī)?nèi)側(cè)相焊接。其中，上述足平臺(tái)4的主要作用是為了傳遞使用者的體重，但并不是必須的部件，例如使用者可通過(guò)繩子、大腿連接件5或小腿連接件6將體重傳遞到兩個(gè)支撐腿上。上述足平臺(tái)4可以固定鞋子或者直接用特制的鞋子代替。

實(shí)施例二的工作原理是：當(dāng)人體穿戴此設(shè)備負(fù)重直立的時(shí)候，一方面人的體重通過(guò)腳部、足平臺(tái)4和下腿桿3傳遞到地面；另一方面承重架1上的重物通過(guò)上腿桿2和下腿桿3傳遞到地面。

實(shí)施例三：如圖3所示，該免動(dòng)力外骨骼設(shè)備與實(shí)施例二的主要區(qū)別在于：兩個(gè)足平臺(tái)4分別與兩個(gè)下腿桿3的下端部相鉸接。

其中，所述上腿桿2和下腿桿3均采用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的伸縮結(jié)構(gòu)，所述上腿桿2、下腿桿3和足平臺(tái)4的結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度可以模擬人體的大腿、小腿和腳，這樣髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在大、小腿彎曲的時(shí)候會(huì)比較流暢，走路時(shí)不會(huì)別扭。例如，所述上腿桿2可以由兩個(gè)桿件組成，通過(guò)兩個(gè)桿件之間的固定銷等方式調(diào)整上腿桿2的長(zhǎng)度，同樣下腿桿3也可以由兩個(gè)桿件組成，通過(guò)調(diào)整長(zhǎng)度以適合不同身高的使用者。

實(shí)施例三的工作原理是：當(dāng)人體穿戴此設(shè)備負(fù)重直立的時(shí)候，一方面人的體重通過(guò)腳部和足平臺(tái)4傳遞到地面；另一方面承重架1上的重物通過(guò)承重架軸13、上腿桿2、下腿桿軸33、下腿桿3、足平臺(tái)軸41和足平臺(tái)4傳遞到地面。

實(shí)施例四：如圖4~5所示，該免動(dòng)力外骨骼設(shè)備與實(shí)施例三的主要區(qū)別在于：（1）所述上腿桿2是由上腿前進(jìn)桿21和上腿側(cè)擺桿22組成，所述承重架1與上腿側(cè)擺桿22的上端部橫向活動(dòng)連接，所述上腿側(cè)擺桿22能夠相對(duì)承重架1前后擺動(dòng)；所述上腿側(cè)擺桿22的下端部與上腿前進(jìn)桿21的上端部縱向活動(dòng)連接，所述上腿前進(jìn)桿21能夠相對(duì)上腿側(cè)擺桿22左右擺動(dòng)，所述上腿前進(jìn)桿21的下端部與下腿桿3的上端部橫向活動(dòng)連接，所述下腿桿3能夠相對(duì)上腿前進(jìn)桿21前后擺動(dòng)；（2）所述上腿側(cè)擺桿22與上腿前進(jìn)桿21之間設(shè)置有側(cè)擺緩沖支撐件23；（3）所述上腿桿2與下腿桿3之間設(shè)置有下蹲緩沖支撐件24，具體是上腿前進(jìn)桿21與下腿桿3之間設(shè)置有下蹲緩沖支撐件24。

實(shí)施例一至三的上腿桿2、下腿桿3只能前后擺動(dòng)，不能左右擺動(dòng)，而人體在挑擔(dān)子等負(fù)重情況下，左右腳都會(huì)習(xí)慣性地往內(nèi)側(cè)擺動(dòng)，使得重心和腳掌基本在同一個(gè)豎直方向上，因此實(shí)施例四采用上腿側(cè)擺桿22。其中，所述側(cè)擺緩沖支撐件23和下蹲緩沖支撐件24均采用液壓缸，當(dāng)然也可以采用氣壓缸或其他裝置；在上腿桿2、下腿桿3不受力的時(shí)候，所述側(cè)擺緩沖支撐件23和下蹲緩沖支撐件24可以自由伸縮；在受力狀態(tài)下，側(cè)擺緩沖支撐件23幾乎不能伸縮，下蹲緩沖支撐件24允許快速伸展、緩慢收縮。當(dāng)然，所述側(cè)擺緩沖支撐件23和下蹲緩沖支撐件24的伸縮狀態(tài)并不局限于此，具體根據(jù)人體的移動(dòng)狀態(tài)來(lái)改變。

實(shí)施例五：如圖6所示，該免動(dòng)力外骨骼設(shè)備與實(shí)施例四的主要區(qū)別在于：（1）所述承重架1上設(shè)置有手扶桿12，所述手扶桿12的個(gè)數(shù)不限，其結(jié)構(gòu)可以是垂直、水平、異形或其他形式，其作用是通過(guò)手額外控制承重架1的平衡；（2）所述承重架1上設(shè)置有后靠桿11，所述后靠桿11的個(gè)數(shù)也不限，其可以用來(lái)接觸背部、腰部或肩部等人體部位，或者通過(guò)繩索等把人體與后靠桿11連接在一起，其作用是通過(guò)人體軀干額外控制承重架1的平衡。

實(shí)施例六：如圖12所示，該免動(dòng)力外骨骼設(shè)備與實(shí)施例四的主要區(qū)別在于：（1）所述承重架1與上腿側(cè)擺桿22的上端部縱向活動(dòng)連接，所述上腿側(cè)擺桿22能夠相對(duì)承重架1左右擺動(dòng)；所述上腿側(cè)擺桿22的下端部與上腿前進(jìn)桿21的上端部橫向活動(dòng)連接，所述上腿前進(jìn)桿21能夠相對(duì)上腿側(cè)擺桿22前后擺動(dòng)；（2）所述承重架1與上腿側(cè)擺桿22之間設(shè)置有側(cè)擺緩沖支撐件23；（3）所述大腿固定件52和小腿固定件62均為弧形固定件，使用時(shí)可以通過(guò)繩子、粘合扣或卡扣等方式綁定腿部。

如圖7所示，行走時(shí)承重架軸13、下腿桿軸33、足平臺(tái)軸41的軸心不在一條直線上，重物的重量加載到承重架軸13上，根據(jù)平行四邊形法則受力分析得知，承重架軸13除了大部分重力指向下腿桿軸33外，還有一部分力指向左側(cè)，同理下腿桿軸33除了大部分重力指向足平臺(tái)軸41外，還有一部分力指向右側(cè)。因?yàn)樯贤葪U2和下腿桿3是通過(guò)各自的連接件連接在大、小腿上的，所以這個(gè)分力產(chǎn)生的扭力會(huì)由下腿桿軸33對(duì)應(yīng)的膝蓋承受。以負(fù)重100千克，承重架軸13和下腿桿軸33、下腿桿軸33和足平臺(tái)軸41的受力分力夾角為5度為例，根據(jù)受力分析可算得大概的扭力為8千克左右乘以上腿桿2（或者下腿桿3）的長(zhǎng)度，人體需要克服這部分的扭力或者說(shuō)平衡力，但不需要提供支撐100千克的重力，即達(dá)到了省力的效果，當(dāng)然還可以通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)減小這個(gè)夾角的角度來(lái)減小受力大小。承重架軸13和足平臺(tái)軸41也有受力，這兩個(gè)力的方向基本與重力的方向一致，所以其水平分力也不大，通過(guò)腰部和踝關(guān)節(jié)足以調(diào)節(jié)和控制。

當(dāng)人體在走路過(guò)程中，如圖4所示，圖中右側(cè)上腿桿2、下腿桿3抬起來(lái)時(shí)，承重架1上的重物通過(guò)左側(cè)的上腿桿2、下腿桿3支撐起重量，同時(shí)有一個(gè)向右的分力，人可以感受到這個(gè)分力然后通過(guò)身體給設(shè)備一個(gè)向左的推力（本能反應(yīng)），再加上右側(cè)的上腿桿2、下腿桿3失去支撐的時(shí)間（即走路時(shí)間）只有不到1秒，所以整個(gè)設(shè)備和人體并不會(huì)向右倒，在人體走動(dòng)時(shí)左右支撐腿會(huì)交替地支撐重物，設(shè)備會(huì)有一個(gè)周期性的向左向右的小擺動(dòng)。但整個(gè)重心一直維持在一定的高度，所以盡管是負(fù)重100千克，人體所需要承受的只是向前的推力和維持不要摔倒的平衡力即可，原理比較類似于平板車或者自行車的載重原理，重物通過(guò)車輪傳遞到地面，在水平路上行走時(shí)重心高度維持不變并不需要消耗很多能量，只有在上坡的瞬間需要消耗比較多的能量。

在上面的分析過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)在支撐腿受力時(shí)，該受力的上腿桿2和下腿桿3還是處于自由狀態(tài)，即整個(gè)重心可以以下腿桿軸33為軸心向后倒或者向前倒，這個(gè)很不穩(wěn)定，需要膝蓋繃緊提供平衡力，那么在這里通過(guò)重力的分力把上腿桿2和下腿桿3鎖緊為一體就可以省略掉這部分的力量了，具體做法如下。如圖7所示，讓三個(gè)支撐點(diǎn)處于不在一條直線上，通過(guò)前面的分析知道這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分力，然后如圖8所示，在上腿桿2和下腿桿3接觸的位置設(shè)置下腿桿軸鎖止點(diǎn)31以使上腿桿2和下腿桿3在重物重力分力的作用下鎖止為一體，可以減少膝蓋的這部分受力，當(dāng)然下腿桿軸鎖止點(diǎn)31的結(jié)構(gòu)和位置并不局限于此，例如可以采用圖9所示的鎖止摩擦片結(jié)構(gòu)，即在下腿桿軸33的周側(cè)面設(shè)置有兩片鎖止摩擦片72，當(dāng)兩片鎖止摩擦片72相互接觸并在重力作用下時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦力，也可以起到鎖止的作用。同理，還可以采用如圖10所示的摩擦角球鉸結(jié)構(gòu)，其中摩擦角球頭731和摩擦角球座732相互接觸后在重力的作用下產(chǎn)生摩擦阻力，同樣可以起到鎖止的作用。

在直立狀態(tài)下，因?yàn)樽笥抑瓮榷际芰?，所以?cè)擺緩沖支撐件23處在鎖止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)下腿桿軸鎖止點(diǎn)31處在鎖止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)的受力跟圖3基本一致。當(dāng)在走路狀態(tài)時(shí)，如圖4右側(cè)的上腿桿2、下腿桿3抬起時(shí)，通過(guò)之前的分析知道承重架1上的重物有個(gè)向右的分力，在沒(méi)有側(cè)擺緩沖支撐件23時(shí)承重架1會(huì)以側(cè)擺軸27為軸心向右倒，使得大腿與腰接觸的髖關(guān)節(jié)、骨盆等位置需要承受很大的側(cè)壓力，這時(shí)如果加入側(cè)擺緩沖支撐件23，那么在側(cè)擺緩沖支撐件23的鎖止?fàn)顟B(tài)下使得上腿側(cè)擺桿22和上腿前進(jìn)桿21連成一體，這樣就等同于圖3的效果了。同時(shí)左右腳允許前后左右移動(dòng)，在前面分析知道右側(cè)的上腿桿2、下腿桿3可以往前、往接近重心的內(nèi)側(cè)移動(dòng)，著地后側(cè)擺緩沖支撐件23又再次鎖止右側(cè)的上腿前進(jìn)桿21和上腿側(cè)擺桿22，達(dá)到了行走穩(wěn)定性的要求。

前面分析的都是在水平路上行走的過(guò)程，這里也需要考慮上下坡的復(fù)雜路段。在水平路上走時(shí)，重心的高度一直維持在一定的范圍內(nèi)，所以走起路來(lái)比較輕松；在上坡時(shí)需要讓重物的勢(shì)能增加，需要消耗較多的能量，體現(xiàn)在上坡時(shí)邁出去的大小腿還沒(méi)伸直就已經(jīng)碰到地面了，大、小腿需要頂著重力從彎曲到登直，對(duì)應(yīng)的是上腿桿2、下腿桿3的三個(gè)受力點(diǎn)：承重架軸13、下腿桿軸33、足平臺(tái)軸41形成的夾角距離180度較大時(shí)就開始要受力，直到它們?cè)竭^(guò)180度后被下腿桿軸鎖止點(diǎn)31鎖止，在這個(gè)過(guò)程中需要消耗能量讓髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的共同發(fā)力提供這部分力量。在下坡時(shí)邁出去的大小腿伸直后還夠不著地面，這時(shí)需要承重側(cè)的膝蓋彎曲，對(duì)應(yīng)的是受力的下腿桿軸33對(duì)應(yīng)的上腿桿2、下腿桿3需要彎曲，因?yàn)閯?shì)能下降釋放能量做功的原因，使得下降（彎曲）速度會(huì)很快，膝蓋需要消耗能量去支撐這部分力量，如果控制不好有可能會(huì)失控導(dǎo)致摔倒等，所以實(shí)施例四和實(shí)施例五提供了下蹲緩沖支撐件24，一旦要使受力的上腿桿2、下腿桿3彎曲的話就會(huì)減緩其彎曲速度，讓重力勢(shì)能以液壓油的內(nèi)能釋放掉，讓膝蓋減少支撐的力量，達(dá)到下坡可控的效果。

如圖6所示，其中大腿連接件5和小腿連接件6跟上腿桿2、下腿桿3的接觸關(guān)系，使得它們?cè)谝灾绷⒌氖褂谜邽閰⒄拯c(diǎn)時(shí)都只能進(jìn)行上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)，并不能進(jìn)行前后移動(dòng)，前后移動(dòng)必須跟上腿桿2、下腿桿3一致，而上腿桿2、下腿桿3針對(duì)承重架1來(lái)說(shuō)只能前后左右上下移動(dòng)，并不能旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不管腿腳的位置和狀態(tài)如何，只要腿腳能提供往前或者往后的推力時(shí)上腿桿2、下腿桿3就一定會(huì)在大腿連接件5、小腿連接件6的帶動(dòng)下同步前后左右移動(dòng)，解決了目前外骨骼與人體固定點(diǎn)容易移位的問(wèn)題。如果上腿桿2、下腿桿3與承重架1的關(guān)系可以轉(zhuǎn)動(dòng)的話，那么在腿腳往前或者往后移動(dòng)時(shí)上腿桿2、下腿桿3有可能會(huì)在阻力的作用下旋轉(zhuǎn)而不是跟著前后移動(dòng)，即腿腳的移動(dòng)功能失效。

如圖11所示的是下腿桿3與足平臺(tái)4的接觸細(xì)節(jié)，之前的分析都只講到前進(jìn)后退的動(dòng)作，轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作還沒(méi)實(shí)現(xiàn)，這里的其中一種實(shí)現(xiàn)方式是在下腿桿3與足平臺(tái)4之間加一個(gè)下腿桿水平旋轉(zhuǎn)軸34，這樣的話就可以讓腳實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的效果了，當(dāng)然不局限于此，例如也可以在承重架1與上腿桿2之間加一個(gè)水平旋轉(zhuǎn)軸，同樣可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的效果，當(dāng)然這個(gè)水平旋轉(zhuǎn)軸也可以用圖10的方式。

針對(duì)前面分析的側(cè)擺緩沖支撐件23和下蹲緩沖支撐件24在上腿桿2、下腿桿3受力和不受力的過(guò)程中控制的伸縮狀態(tài)，這個(gè)可以參照?qǐng)D9的下蹲緩沖支撐件開關(guān)71，這個(gè)控制方式是當(dāng)上腿桿2與下腿桿3伸直時(shí)下蹲緩沖支撐件開關(guān)71被觸發(fā)，關(guān)閉了油或氣體的通路，當(dāng)上腿桿2與下腿桿3彎曲時(shí)打開了油或氣體的通路，達(dá)到了控制的效果，當(dāng)然也可以用其他方式如壓力讓油路或氣體斷路或通路的方式控制液壓缸或氣壓缸，不局限于此。

特別需要說(shuō)明的是，該設(shè)備還可以在承重架1上設(shè)置座椅8，如圖13所示。這樣可以把使用者的大部分重量通過(guò)座椅8傳遞給承重架1，其原理類似于自行車，騎自行車時(shí)雙腳只需要提供牽引力，并不需要支撐身體的重力，身體的重量通過(guò)座椅8傳遞給車輪是一個(gè)道理的。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員但凡未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做任何簡(jiǎn)單的修改、均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。