CN216455931U - 一种髋关节活动机构及外骨骼*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种髋关节活动机构及外骨骼***，涉及康复设备的技术领域，其包括基座，髋外展臂，可滑动地设置于基座中的导轨；第一髋关节活动构件与髋外展臂转动连接并限定出第一转动轴线；第二髋关节活动构件与第一髋关节活动构件转动连接并限定出第二转动轴线；腿部组件与第二髋关节活动构件转动连接并限定出第三转动轴线；第一转动轴线与第三转动轴线均位于第一平面，且在没有外力施加的状态下，第一转动轴线与第三转动轴线保持相互垂直。通过上述部件之间的合理连接布局，为穿戴者下肢髋关节提供多方向的运动自由度，提高运动兼容性，减少对穿戴者髋关节运动的限制，使康复步态更加自然，提高穿戴者在穿戴外骨骼***时的复健康复效果。

Description

一种髋关节活动机构及外骨骼***

技术领域

本实用新型涉及康复设备的技术领域，尤其涉及一种髋关节活动机构及外骨骼***。

背景技术

在康复临床中为了降低康复科室中，康复师的负担，现开始通过各种复健机械、器械来辅助导向患者康复，而康复外骨骼为康复训练中较为常见的一种，在穿戴训练过程中，其在患者肢体运动过程中，为其提供一定的动力协助或阻力，以提高康复效果。

现有髋关节外骨骼模整体组结构相对简单，而人体髋关节具有3个自由度(屈曲/伸展，外展/内收，内旋/外旋),现有的髋关节外骨骼均不能完全兼容髋关节3个自由度的运动，在自然运动上对穿戴者会有一定的束缚。

而要实现3个自由度的运动的髋关节外骨骼，结构又相对复杂，不便于患者穿戴，穿戴过程相对繁琐，降低了患者的穿戴效率，也会对患者本身造成严重的穿戴不适。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种髋关节活动机构，通过合理的关节自由度布局，满足人体下肢髋关节三个自由度方向的运动，从而解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型实施例的目的之二在于：提供一种外骨骼***，在上述基础下，满足穿戴者髋关节及下肢不同自由度方向的运动，从而提高穿戴者在复健过程中的康复小托。

为达上述目的之一，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种髋关节活动机构，包括基座，限定出导轨；髋外展臂，可滑动地设置于所述导轨并可选择性地锁止在所述导轨的当前位置上；第一髋关节活动构件，第一端与所述髋外展臂转动连接并限定出第一转动轴线，用于为髋关节提供外展、内收的活动自由度；第二髋关节活动构件，与所述第一髋关节活动构件的第二端转动连接并限定出第二转动轴线，用于为髋关节提供旋外、旋内的活动自由度；腿部组件，与所述第二髋关节活动构件转动连接并限定出第三转动轴线，用于为髋关节提供屈曲、伸展的活动自由度；所述第一转动轴线与所述第三转动轴线均位于第一平面，且在没有外力施加的状态下，所述第一转动轴线与所述第三转动轴线保持相互垂直。

为达上述目的之二，本实用新型采用以下技术方案：

另一方面，提供一种外骨骼***，包括腰部组件以及足部组件，还包括如上所述的髋关节活动机构，所述腰部组件设置于所述基座，所述腿部组件远离所述第二髋关节活动构件的一端通过踝关节组件与所述足部组件活动连接。

本实用新型的有益效果为：该髋关节活动机构通过髋外展臂相对于基座往复运动，实现对穿戴者腰宽尺寸进行调节，适配不同身材的穿戴者，并让基座能够在穿戴者穿戴过程中始终保持在穿戴者身体的中心位置，保证外骨骼***的穿戴稳定；

通过髋外展臂、第一髋关节活动构件、第二髋关节活动构件以及腿部构件之间的合理关节自由度连接布局，分别限定出第一转动轴线、第二转动轴线以及第三转动轴线，从而为穿戴者下肢髋关节提供三个方向的运动自由度，提高运动兼容性，减少对穿戴者髋关节运动的限制，提升穿戴运动舒适性；

将第一转动轴线与第三转动轴线设置于第一平面，在没有外力施加的状态下，第一转动轴线与第三转动轴线保持相互垂直，使外骨骼***穿戴状态下，第一转动轴线保持与穿戴者髋关节的外展/内收转动轴线重合，第三转动轴线保持与穿戴者髋关节的屈曲/伸展转动轴线重合，提高外骨骼***与穿戴者肢体的匹配程度，使康复步态更加自然，最终提高穿戴者的复健康复效果。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述髋关节活动机构整体结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例所述髋关节活动机构整体结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例所述髋关节活动机构主视图；

图4为本实用新型实施例所述髋关节活动机构右视图；

图5为本实用新型实施例所述髋关节活动机构安装方式一***图之一；

图6为本实用新型实施例所述髋关节活动机构安装方式一***图之二；

图7为本实用新型实施例所述锁止驱动件安装方式一装配结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述传动组件安装方式一装配结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述安装方式一锁定位置状态下锁止构件与锁止驱动件位置关系示意图；

图10为本实用新型实施例所述安装方式一解锁位置状态下锁止构件与锁止驱动件位置关系示意图；

图11为本实用新型实施例所述髋关节活动机构安装方式二***图之一；

图12为本实用新型实施例所述髋关节活动机构安装方式二***图之二；

图13为本实用新型实施例所述传动组件安装方式二装配结构示意图；

图14为本实用新型实施例所述安装方式二锁定位置状态下锁止构件与锁止驱动件位置关系示意图；

图15为本实用新型实施例所述安装方式二解锁位置状态下锁止构件与锁止驱动件位置关系示意图；

图16为本实用新型实施例所述髋外展臂与第一髋关节活动构件***视图之一；

图17为本实用新型实施例所述髋外展臂与第一髋关节活动构件***视图之二；

图18为本实用新型实施例所述髋外展臂与第一髋关节活动构件装配示意图；

图19为本实用新型实施例所述第一髋关节活动构件与第二髋关节活动构件***视图之一；

图20为本实用新型实施例所述第一髋关节活动构件与第二髋关节活动构件***视图之二；

图21为本实用新型实施例所述第一髋关节活动构件与第二髋关节活动构件装配示意图；

图22为本实用新型实施例所述第二髋关节活动构件与腿部组件***视图之一；

图23为本实用新型实施例所述第二髋关节活动构件与腿部组件***视图之二；

图24为本实用新型实施例所述外骨骼***穿戴状态示意图之一；

图25为本实用新型实施例所述外骨骼***穿戴状态示意图之二。

图中：10、基座；11、导轨；12、限位挡块；13、通孔；14、安装盘；141、安装腔；142、安装台；143、避让孔；20、髋外展臂；21、轴孔；211、限位件；2111、弹性防撞块；22、导向板；23、导向滑块；24、端盖；25、第一卡槽；26、固定盖；27、第二卡槽；30、第一髋关节活动构件；31、第一转动轴线；32、传动轴；321、限位孔；33、第一弹性复位件；34、第一支撑孔；35、活动槽；351、限位槽；36、第一连接段；37、第二连接段；40、第二髋关节活动构件；41、第二转动轴线；42、活动轴；421、滑动轴承；422、垫块；423、内套筒；43、第二支撑孔；44、第二弹性复位件；45、活动块；451、限位块；452、第二避位槽；46、缓冲垫；47、固定座；471、凸台；472、压块；50、腿部组件；51、第三转动轴线；52、第一平面；53、弧形槽；54、大腿杆组件；55、小腿杆组件；60、传动组件；61、齿轮；62、齿条；63、驱动盘；631、安装孔；632、抵顶台；70、锁止组件；71、锁止构件；711、第一锁止部；72、锁止驱动件；721、第二锁止部；722、复位扭簧；723、定位销；724、第一避位槽；725、拨动销；726、凸轮；7261、凸部；7262、配合面；727、拨杆；728、塔型弹簧；80、操控构件；81、拨动槽；90、关节模组；100、腰部组件；200、踝关节组件；300、足部组件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图4所示，为了让外骨骼***与穿戴者髋关节及下肢关节适配性更高，满足髋关节部分不同自由度的活动需求，本实施例提供一种髋关节活动机构，旨意在满足不同穿戴者髋关节宽度的穿戴要求，提高关节组件，乃至于外骨骼***与穿戴者肢体、关节之间的匹配程度，使康复步态更加自然，最终达到提高穿戴者复健过程中的康复效果的目的。

如图5-图6、图11-图12所示，该髋关节活动机构包括基座10，基座10作为髋关节组件中，髋关节活动机构的支承结构，其内部加工有导轨11，也可将外部导轨11安装于基座10的内部，导轨11分别用于导向两个髋外展臂20，髋外展臂20的一端与导轨11配合，用于实现在基座10上往复移动，并能够选择性地锁止在导轨11上的当前位置上，从而调节两髋外展臂20之间的间距，基座10与两髋外展臂20均属于外骨骼***中髋关节组件的一部分，髋外展臂20的另一端朝相互远离的方向延伸，用于与外骨骼***中髋关节组件的其他部件活动连接。

导轨11的结构可以为一条沿基座10长度方向设置的导向结构，两髋外展臂20均设置在该导轨11上，也可以为两段分体式的导向结构，两段导轨11沿同一直线间隔设置在基座10的相对两端，两髋外展臂20分别设置在两段导轨11上，以使髋外展臂20可在基座10上沿导轨11方向往复移动，适配不同穿戴者的腰宽尺寸。

所述的髋关节活动机构及外骨骼***件优选采用金属材质，例如：铝质材料，铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、不锈钢材料，结构优选为机械强度较高，具备一定抵抗切向扭矩能力的型材结构，以保证两构件间的支撑稳定性，从而提升其实用性、可靠性及耐久性，当然，为了让外骨骼轻量化，部分构件也可以为其他硬质材料和/或碳纤维材料，也更加有利于提升机构稳定性。以及，该外骨骼***中还包括有软质材料，软质材料一般用于外骨骼***中的绑带结构当中，以使穿戴者肢体能够通过绑带结构穿戴于外骨骼***当中，软质材料具体可以采用橡胶件(橡胶的可以选择天然橡胶或合成橡胶)橡胶属于完全无定型聚合物，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，可以提高与肢体(待固定件)的接触面积，从而提高固定的稳定性和舒适性。也可采用硅胶件(可选择有机硅胶或无机硅胶)，硅胶具有较好的化学稳定性并且具备较好的柔韧性，同样可以提高与肢体(待固定件)的接触面积，从而提高固定的稳定性和舒适性。或者还可采用皮革件，皮革是经脱毛和鞣制等物理、化学加工所得到的已经变性不易腐烂的动物皮。革是由天然蛋白质纤维在三维空间紧密编织构成的，其表面有一种特殊的粒面层，具有自然的粒纹和光泽，手感舒适，并且具备较好的弹性形变功能，也可以提高与肢体(待固定件)的接触面积，从而提高固定的稳定性和舒适性。

本实施例中的基座10横截面近似于“冂”字型，导轨11开设于基座10沿长度方向上的相对内两侧壁上，而基座10的底部及两端均为敞开结构，以使两导轨11的下部以及两端部均通过该敞开结构与外部连通，从而让髋外展臂20能够从基座10的两端嵌入导轨11，与导轨11导向配合，并从基座10底部向外延伸，与髋关节组件中的其他构件连接。

具体的，由于本实施例中基座10长度方向的两端为敞开结构，为了避免髋外展臂20在装配完成后，调节过程中从导轨11所限定的方向运动脱离基座10，在基座10的两端开口设置有限位挡块12，以封堵导轨11两端，使髋外展臂20仅能够在两限位挡块12之间的导轨11范围内往复滑移。

而为了提高髋外展臂20沿导轨11方向滑移过程中的稳定性，髋外展臂20用于与导轨11配合的一端设置有形状与导轨11相匹配的导向板22，导向板22与髋外展臂20可采用一体成型的方式，也可为可拆连接的方式，本实施例中的导向板22为矩形的板状结构，导向板22在宽度方向及厚度方向上均与导轨11间隙配合，以使导向板22与导轨11之间具有一定的导向间隙，进一步的，导向板22的四个角部上均设置有导向滑块23，以使导向板22能够通过导向滑块23与导轨11之间实现稳定地导向配合。

上述的限位挡块12与导向滑块23优选采用可拆连接的方式设置于基座10以及导向板22上，以便于零件损耗的更换，本实施例中采用螺栓连接的方式，当然也可以采用其他紧固件替代，也不限于通过焊接、粘接等连接方式进行连接。

具体的，髋外展臂20远离基座10的一端用于与第一髋关节活动构件30转动连接，髋外展臂20与第一髋关节活动构件30之间通过活动结构实现转动连接，两者间的活动结构限定出第一转动轴线31，在穿戴者的穿戴状态下，髋外展臂20与第一髋关节活动构件30之间的活动结构对准穿戴者髋关节的后方，进一步说明，第一转动轴线31与穿戴者髋关节的外展/内收转动轴线重合，为髋关节提供外展、内收的活动自由度。

如图16-图17所示，本实施例中，第一髋关节活动构件30包括第一连接段36以及第二连接段37，第一连接段36与第二连接段37的一端固定连接，第一连接段36与第二连接段37之间可以通过一次加工完成，从而形成一体成型的连接结构，也可以是单独加工完成的两个构件再通过焊接、粘接等工艺实现连接，第一髋关节活动构件30的第一端位于第一连接段36远离第二连接段37的一端，第一髋关节活动构件30的第二端位于第二连接段37远离第二连接段37的一端，进一步，两第一髋关节活动构件30的第一连接段36分别与髋外展臂20连接后，均朝相互远离的方向延伸，再朝平行的方向水平延伸呈“L”形的结构，第一转动轴线31与第一连接段36相互垂直，以使两第一髋关节活动构件30之间限定出穿戴空间，在外骨骼***穿戴状态下，穿戴者身体置于穿戴空间当中，这样，第一转动轴线31就能与穿戴者髋关节的外展/内收关节轴线重合，为其提供相应的活动自由度。

第一髋关节活动构件30的第二端与第二髋关节活动构件40转动连接，第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间限定出第二转动轴线41，在穿戴者的穿戴状态下，第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间的活动结构对准穿戴者髋关节的侧方，进一步说明，第二转动轴线41与尽可能靠近人体髋关节的旋外/旋内转动轴线设置，为髋关节提供旋外、旋内的活动自由度，这里需要说明的是，对于外骨骼***来讲，把第二转动轴线41设置在人体内部，与人体的旋外/旋内转动轴线重合，显然是不合适的，所以，本方案将第二转动轴线41设置在尽可能靠近旋外/旋内关节轴线，为一种近似的处理状态，在穿戴者旋外/旋内转动角度不大时，转动中心与第二旋转轴线偏移距离会较小，实际体验也不会太大，并且，通过转动连接的方式相交于目前通过弧形导轨11实现人体旋外/旋内的活动自由度而言，结构更加简单，外骨骼***体积更小，使穿戴者穿戴状态下不会过于臃肿，便于穿戴者活动。

如图19-图20所示，本实施例中，第二髋关节活动构件40包括用于与腿部构件实现转动连接的固定座47以及从固定座47一侧凸出设置的转动连接结构，转动连接结构与第一髋关节活动构件30的第二端之间的连接结构本文后续会有详细说明，这里暂不作详细赘述。

固定座47与腿部组件50转动连接，腿部组件50包括大腿杆组件54以及小腿杆组件55，大腿杆组件54与小腿杆组件55分别用于与穿戴者的大腿以及小腿固定，并且，大腿杆组件54与小腿杆组件55之间通过膝关节组件转动连接，为穿戴者的膝关节提供相应的活动自由度，大腿杆组件54转动安装于固定座47，以限定出第三转动轴线51，在穿戴者穿戴状态下，第二髋关节活动构件40与腿部构件之间的活动结构对准穿戴者髋关节的外侧方，进一步说明，第三转动轴线51与穿戴者髋关节屈曲/伸展转动轴线重合，以使第三转动轴线51能够尽量与人体的相应的活动自由度相匹配，为髋关节提供屈曲、伸展的活动自由度。

进一步，第一转动轴线31与第三转动轴线51可定义为X轴以及Y轴，且均位于第一平面52，第二转动轴线41可定义为Z轴，垂直于第一平面52，髋外展臂20、第一髋关节活动构件30、第二髋关节活动构件40之间均设置有复位件，使在没有外力施加的状态下，第一转动轴线31与第三转动轴线51保持相互垂直，保证穿戴者在非运动状态下相应的活动结构对准人体髋关节相应自由度的关节转轴。

如图5-图8、图11-图13所示，作为上述总体方案的详细说明，本髋关节活动机构还包括传动组件60，传动组件60活动设置于基座10并与髋外展臂20传动连接，基座10作为传动组件60的支撑部件，避免传动组件60相对运动过程中脱离基座10，传动组件60作为传动端，通过基座10作为固定端与髋外展臂20传动连接，用于带动髋外展臂20在导轨11所限定的行程范围内往复移动，本实施例中，传动组件60分别与两髋外展臂20传动连接，并能够驱动两髋外展臂20在相互靠近以及相互远离的方向上往复移动，以达到左右两侧的腰宽尺寸同步调节的效果，使基座10能够在穿戴者穿戴状态下始终保持在穿戴者身体的中心位置，能够让穿戴者重心处于身体中心，使其身体保持稳定的同时，免去两侧髋外展臂20需要进行单独调节的情况，提高外骨骼***的穿戴、调节效率。

如图5-图15所示，而为了实现髋外展臂20在调节腰宽尺寸后的锁紧，在传动组件60与基座10之间设置有锁止组件70，锁止组件70用于锁止传动组件60，以使髋外展臂20锁止于导轨11的当前位置，或解锁传动组件60，以使传动组件60驱动髋外展臂20相对于导轨11运动。

这里，锁止组件70包括锁止构件71与锁止驱动件72，锁止构件71与锁止驱动件72分别具有两种安装方式；

如图5-图10所示为安装方式一，锁止构件71与基座10固定连接，锁止驱动件72设于传动组件60；

如图11-图15所示为安装方式二，锁止构件71设置于传动组件60并可与传动组件60同步运动，锁止驱动件72活动设置于基座10。

锁止构件71限定出第一锁止部711，锁止驱动件72限定出可与第一锁止部711配合的第二锁止部721，锁止驱动件72可相对于传动组件60活动并具有锁定位置以及解锁位置；

锁定位置状态下，第二锁止部721与第一锁止部711锁止配合；

解锁位置状态下，第二锁止部721与第一锁止部711脱离配合；

锁止驱动件72可保持在锁定位置状态或解锁位置状态，以使传动组件60被保持在锁止固定或具有相对于基座10活动的自由度的状态。

通过上述结构，在髋外展臂20的调节过程中，穿戴者或康复师可通过操作锁止驱动件72实现完成关节的解锁以及锁定，锁止驱动件72能够保持在锁定位置或解锁位置状态下，以便于在解锁状态下通过操作驱动组件即可完成调节，以及让髋外展臂20稳定保持在锁止固定的状态，提高外骨骼调节过程或使用过程中的稳定性，髋外展臂20解锁后，再通过操作传动组件60对两髋外展臂20的相对间距进行调整，从而减少了调节外骨骼尺寸过程中的操作步骤，简化操作过程，达到了外骨骼髋关节部分便捷、快速调节的目的，最终提高穿戴者穿戴外骨骼***时的效率，减少其穿戴以及调整过程中的耗时。

接上述，传动组件60包括齿轮61以及齿条62，齿轮61具体采用外齿齿轮61，齿轮61可转动地设置于基座10，基座10仅对齿轮61的轴向自由度进行限制，因此，齿轮61具有相对于基座10转动的自由度，基座10的中部开设有用于支撑该齿轮61其中一端转轴的通孔13，齿轮61的相对两端均设置有转轴，齿轮61的一端转轴通过可转动连接的方式固定于通孔13，实现齿轮61一端的支撑，位于齿轮61两侧朝基座10端部延伸的导轨11长度一致，使两髋外展臂20的调节行程范围相同。与上述方案相匹配，为了实现对两髋外展臂20的同步调节，齿条62数量与髋外展臂20数量相同，当然，如果外骨骼***为仅设置有一侧的髋外展臂20，齿条62也可以为一条，齿条62与导轨11延伸方向相互平行，分别设置在齿轮61的相对两侧并齿轮61相啮合，两齿条62分别固定设置于两髋外展臂20上，锁止驱动件72通过与齿轮61相对固定，实现对齿轮61转动的锁止或解锁，并且能够通过锁止驱动件72驱动齿轮61正转或反转，从而与齿条62之间产生传动关系，带动髋外展臂20沿导轨11方向在相互靠近或相互远离的方向上往复移动。

具体的，锁止组件70为棘轮机构，锁止构件71为棘轮，第一锁止部711为环绕于棘轮设置的棘齿，棘轮的中心轴线与齿轮61的转动轴线相互重合；锁止驱动件72为可与棘齿啮合的棘爪，棘爪的一端为第二锁止部721，棘爪可在与棘轮啮合的锁定位置以及与棘轮脱离啮合的解锁位置之间往复运动。

如图5-图10所示，作为上述安装方式一的进一步方案，锁止构件71具体为内齿棘轮，第一锁止部711为环绕于内齿棘轮内周面设置的的棘齿，在内齿棘轮的轴向投影方向上，内齿棘轮为圆形，内齿棘轮的外周设置有固定台，本实施例中，固定台通过螺栓固定连接于基座10的下部，而棘齿则至少部分伸入基座10内部，使配合结构更加紧凑，内齿棘轮的中心轴线与齿轮61的转动轴线相互重合，使齿轮61不管转动到任何位置下锁止驱动件72均能够与棘齿啮合，达到锁止齿轮61的目的。

而与之匹配的，锁止驱动件72具体为可与棘齿啮合的棘爪，棘爪的第一端可转动地与齿轮61相对固定，并且，棘爪的转动轴线与齿轮61的转动轴线相互错开，即，棘爪的转动轴线与齿轮61的转动轴线偏心设置，这样，在驱动棘爪时，棘爪就能够对齿轮61施加一个切向的力矩，从而让齿轮61绕自身转动轴线实现正转或反转，棘爪的第二端为上述的第二锁止部721，棘爪的第二端可以其第一端作为转动轴线，使棘爪选择性地与到达锁定位置与棘齿啮合或到达解锁位置与棘齿脱离啮合。

如图11-图15所示，作为上述安装方式二的进一步方案，锁止构件71为外齿棘轮，第一锁止部711为环绕于外齿棘轮外周面设置的的棘齿，外齿棘轮与齿轮61同轴设置，具体的，外齿棘轮沿轴线开孔，外齿棘轮通过固定套设的方式固定于齿轮61远离基座10一端的转轴上，与齿轮61达到同步转动的效果，当外齿棘轮被锁止驱动件72锁止固定时，齿轮61也同样无法转动，从而无法与齿条62之间发生传动关系，锁止髋外展臂20在导轨11的当前位置上，当外齿棘轮与锁止驱动件72之间脱离配合，外齿棘轮失去外力的固定，齿轮61即可在正转或反转的方向上相对于基座10运动，从而与齿条62之间发生传动关系，驱动髋外展臂20作调节运动。

而与之匹配的，锁止驱动件72具体为可与棘齿啮合的棘爪，棘爪设置在外齿棘轮的侧部，棘爪的第一端可转动的设置于基座10，棘爪的第二端为第二锁止部721，棘爪的第二端可以其第一端作为转动轴线，这样，在棘爪第二端摆转过程中，其就能在与棘齿啮合的锁定位置以及与棘齿脱离啮合的解锁位置之间往复摆转。

为了让传动组件60达到便于操作的效果，髋关节活动机构还包括操控构件80；

在安装方式一的结构状态下，操控构件80与锁止驱动件72传动连接，本实施例中的操控构件80可活动设置于传动组件60并与锁止驱动件72传动连接，让该机构中部件的结构设置更加紧凑，减少关节组件所要占用的空间，避免穿戴者穿戴后显得臃肿，使穿戴者运动过程中更加自如，操控构件80上限定出便于用户驱动操作的操作部，通过对操控构件80的操作，使操控构件80驱动锁止驱动件72在锁定位置以及解锁位置之间往复运动，并在锁止驱动件72处于解锁位置状态下，通过操控构件80对锁止驱动件72继续施加朝解锁位置方向运动的作用力，以使锁止驱动件72带动传动组件60作相对运动，从而驱动髋外展臂20沿导轨11移动；

在安装方式二的结构状态下，操控构件80与传动组件60固定连接，为用户提供一个更加便于对传动组件60进行操作的操作部件，以通过驱动操控构件80从而让传动组带动髋外展臂20沿导轨11移动。

具体的，由于传统的棘轮机构中，棘爪仅能够限制棘轮的单向锁止定位，棘轮在与一个棘爪啮合锁止后，仍然能够具有单向转动的自由度，因此，为了达到在锁定位置下，对齿轮61的正转及反转方向进行同时锁定，棘爪优选采用两个，两棘爪呈镜像相对设置于外齿棘轮的侧部，在锁定位置状态下，两棘爪均与棘轮啮合，分别用于限制齿轮61的正转与反转的转动自由度，让髋外展臂20保持在导轨11的当前位置上。

如图5-图10所示，作为安装方式一的进一步方案，锁止驱动件72与齿轮61之间设置有复位扭簧722，复位扭簧722用于对锁止驱动件72持续施加趋于锁定位置的弹性作用力，以使锁止驱动件72在没有外力施加的常规状态下，被复位扭簧722抵在锁定位置状态，并持续保持在锁定位置状态下，保证髋外展臂20与基座10之间的锁止稳定性。

复位扭簧722的中心孔套设于棘爪与传动组件60之间的定位销723，扭簧的两端扭臂分别抵于棘爪以及传动组件60，在不受外力情况下，复位扭簧722的弹性作用力使棘爪与内齿棘轮相接触，在需要对外骨骼腰宽尺寸进行调整时，通过操作操控构件80，使施加于操控构件80的作用力大于复位扭簧722对棘爪所施加的弹性作用力，棘爪会朝远离棘齿的方向绕自身转动轴线旋转运动，使复位扭簧722压缩，最终棘齿与棘齿脱离啮合，并通过继续对操控构件80施加进一步的作用力，使棘爪对齿轮61施加一个切向作用力，最终驱动齿轮61旋转，配合齿条62带动髋外展臂20沿导轨11滑动，完成调节后，松开操控构件80，使施加于操控构件80的作用力消失，复位扭簧722的弹性作用力大于操控构件80施加于棘爪的作用力，从而使得复位扭簧722复位，最终带动棘爪重新啮合于棘齿，锁定齿轮61以及髋外展臂20，完成锁紧，达到上述仅通过一次操作即可完成对髋外展臂20的解锁、调节以及锁定。

为了让齿轮61在传动过程中更加稳定，传动组件60还包括驱动盘63，驱动盘63的外周形状与内齿棘轮的内周面形状相匹配，驱动盘63的中心开设有安装孔631，安装孔631固定套设于齿轮61的一端，以使驱动盘63与齿轮61同轴设置，而驱动盘63上分别设置有两个抵顶台632，抵顶台632设置于棘爪的一侧，在复位扭簧722安装于定位销723后，复位扭簧722的其中一端扭臂抵于抵顶台632，达到上述复位扭簧722的其中一端扭臂抵于传动组件60的效果。

而驱动盘63则通过与内齿棘轮的内周面转动配合，以使齿轮61的相对两端分别通过基座10以及驱动盘63进行支撑，实现转动稳定的效果。

上述的定位销723设置在驱动盘63上并与驱动盘63偏心设置，棘爪的第一端可转动地套设于定位销723，为了让上述的复位扭簧722能够套设于定位销723并对棘爪施加弹性作用力，棘爪第一端的中部开设有第一避位槽724，定位销723部分通过第一避位槽724外露于棘爪的外部，安装时，复位扭簧722通过设置于第一避位槽724，并且复位扭簧722的中心孔两端正对棘爪位于第一避位槽724两侧的通孔13，这样，复位扭簧722就能在棘爪第一端套设在定位销723上时一同套设在定位销723的外部。

定位销723匹配棘爪数量为两个，两定位销723与内齿棘轮的间距一致，以使两棘爪均能够在锁定位置和解锁位置之间摆转。

进一步，为了能让操控构件80顺利地对棘爪施加朝解锁位置方向的作用力，并在操控构件80上的作用力消失时棘爪复位能够同时驱动操控构件80复位，棘爪上固定有拨动销725，操控构件80上设置有与拨动销725传动连接的传动结构，以使操控构件80与棘爪传动连接，拨动销725靠近棘爪的第二端设置，与定位销723偏心设置，从而能够在对拨动销725施加力矩时棘爪能够绕定位销723转动，最终让驱动第二锁止部721在锁定位置及解锁位置之间往复摆转。

操作操控构件80时，操控构件80上的传动结构能够对拨动销725施加一定的作用力，使拨动销725带动棘爪由锁定位置朝解锁位置方向运动，并在拨动杆与传动结构之间达到极限位置后实现解锁，在该状态下，通过对操控构件80进一步施加作用力，使传动结构继续抵推拨动销725，使拨动销725通过棘爪对定位销723施加带动驱动盘63转动的作用力，最终实现齿轮61的正转或反转。松开操控构件80后，复位扭簧722会抵推棘爪恢复锁定位置，在此过程中，拨动销725通过操控构件80上的传动结构将操控构件80抵推复位。

操控构件80与齿轮61同轴设置，并可相对于齿轮61转动，操控构件80上开设有拨动槽81，形成上述的传动结构，拨动销725与拨动槽81间隙配合，并能在拨动槽81所限定的行程范围内移动，拨动槽81用于在调节旋钮转动时，推动拨动销725，使棘爪由锁定位置朝解锁位置方向运动。

如图11-图15所示，作为安装方式二的进一步方案，基座10与作为锁止驱动件72的棘爪之间设置有塔型弹簧728，塔型弹簧728用于施加弹性作用力的两端分别抵于锁止驱动件72以及基座10，用于对锁止驱动件72持续施加趋于锁定位置的弹性作用力，以使锁止驱动件72在常规状态下保持位于锁定位置的状态，并持续保持在锁定位置状态下，保证髋外展臂20与基座10之间的锁止稳定性。

在需要对外骨骼腰宽尺寸进行调整时，通过操作锁止驱动件72，使施加于操控构件80的作用力大于塔型弹簧728施加于棘爪的弹性作用力，棘爪会朝远离棘齿的方向绕自身转动轴线旋转运动，使塔型弹簧728压缩，最终棘齿与棘齿脱离啮合，此状态下，可通过对操控构件80施加一定的作用力，使操控构件80带动齿轮61转动，配合齿条62带动髋外展臂20沿导轨11滑动，完成调节后，释放锁止驱动件72，使施加于锁止驱动件72的作用力消失，塔型弹簧728的弹性作用力大于操控构件80施加于棘爪的作用力，从而使得塔型弹簧728复位，最终推动棘爪重新啮合于棘齿，锁定齿轮61以及髋外展臂20，完成锁紧，能够保证棘爪与棘齿稳定啮合的同时，节省了用户操作棘爪从解锁位置恢复至锁定位置的步骤。

为了让棘齿在摆转过程中更加稳定，同时进一步提高机构整体的紧凑性，基座10与锁止驱动件72之间设置有安装盘14，安装盘14具体固定安装于基座10的下部，本实施例中，安装盘14的外缘朝远离基座10的方向弯折，以使安装盘14的内部形成有朝远离基座10一端敞开的安装腔141,锁止构件71与锁止驱动件72均至少部分置于安装腔141内，安装盘14的中心开设有避让孔143，齿轮61远离基座10的一端转轴活动穿过安装盘14上的避让孔143后与锁止构件71连接。

安装腔141的腔壁与锁止驱动件72之间形成有安装台142，为了匹配于棘爪为两个的方案，安装台142为两个并且相对设置，安装台142表面设置有圆形的凹槽，塔型弹簧728直径较大的一端嵌置于上述的凹槽，塔型弹簧728直径较大的一端抵于棘爪表面，而棘爪用于被塔型弹簧728抵顶的一侧，同样开设有圆形的凹槽，以供塔型弹簧728嵌入固定。

两棘爪均设置在两安装台142之间，并且，两塔型弹簧728分别设置在两棘爪相互背离的一侧，而棘轮则设置在两棘爪之间，这样，塔型弹簧728会分别对两棘爪朝相互靠近的方向抵靠，使之抵紧在棘轮的棘齿上处于锁定位置。而当棘爪需要与棘轮脱离啮合时，将两棘爪的第二端朝相互远离的方向摆转，压缩塔型弹簧728，最终使第二锁止部721脱离第一锁止部711，而此时，可以通过在两棘爪之间设置相应的驱动件，从而让两棘爪同步在相互远离或靠近的方向上摆转，并在相互远离的解锁位置上设置定位结构，使得棘爪能够保持稳定在解锁位置上，便于对髋外展臂20的调节。

在两棘爪之间设置有凸轮726，凸轮726可转动地设置于基座10，具体设置在安装盘14所形成的安装腔141内并与安装盘14转动连接。

凸轮726与弹性复位件分置于棘爪的相对两侧，可在通过在转动过程中将棘爪朝远离棘轮的方向抵顶，以使第二锁止部721朝解锁位置方向运动，最终与第一锁止部711脱离配合。

而为了便于凸轮726的操作，在凸轮726上还设置有拨杆727，拨杆727一端与凸轮726连接，用于驱动凸轮726绕自身转动轴线旋转，拨杆727的另一端朝凸轮726外部延伸，本实施例中，拨杆727的另一端伸出安装盘14的外边面，为穿戴者或康复师提供操作凸轮726的部位。

凸轮726的外周面凸出设置有用于将棘爪抵向解锁位置的凸部7261，为了对应棘爪为两个的方案，凸轮726设置在两棘爪之间，凸轮726的外周面相对设置有两个凸部7261，以使凸轮726在轴向投影方向形成一个镜像对称的形状，在凸轮726转动至棘爪解锁位置状态下，两凸部7261分别抵于两相对的棘爪表面，使两棘爪分别被两凸部7261抵顶并朝相互远离的方向摆转，与棘轮脱离啮合，在锁定位置状态下，凸轮726的凸部7261不与棘爪表面抵接，以使棘爪朝相互靠近的方向摆转，与棘轮啮合。

为了让凸部7261与棘爪抵顶配合时，凸轮726不会绕自身旋转轴线转动而导致凸部7261与棘爪脱离抵顶，最终导致棘爪从解锁位置恢复至锁定位置的情况，凸部7261表面形成有形状与棘爪相匹配的配合面7262，当棘爪与配合面7262完全接触时，棘爪保持在解锁位置状态，棘爪能够稳定地与配合面7262形成抵贴配合，棘爪会抵紧配合面7262，从而让凸轮726无法在没有其他外力施加的情况下继续转动，从而让棘爪稳定地保持在解锁位置状态下，本实施例中，配合面7262与棘轮用于与凸部7261抵顶配合的表面均呈平面结构。

如图16-图23所示，为髋关节组件的其他构件连接关系的进一步描述；髋外展臂20与第一髋关节活动构件30之间设置有传动轴32以及与传动轴32相匹配的轴孔21；

本实施例中，髋外展臂20与第一髋关节活动构件30之间的轴孔21配合具有两种设置方式，分别为髋外展臂20远离基座10的一端开设有轴孔21，第一髋关节活动构件30的第一端设置传动轴32；以及髋外展臂20远离基座10的一端设置传动轴32，第一髋关节活动构件30的第一端开设有轴孔21。

本方案采用髋外展臂20设置有轴孔21，第一髋关节活动构件30设置有传动轴32的方案，为了让第一髋关节活动构件30在没有外力施加的状态下恢复至零位，髋外展臂20与第一髋关节活动构件30之间设置有第一弹性复位件33，让第一平面52与基座10平行，穿戴者大腿处于直立或坐立的状态，对其提供一定的支撑力，第一弹性复位件33的一端固定于髋外展臂20，第一弹性复位件33的另一端固定于第一髋关节活动构件30，用于在没有外力施加于第一髋关节活动构件30的情况下，保持第一平面52与基座10相互平行，第一弹性复位件33对髋外展臂20以及第一髋关节活动构件30施加复位的弹性作用力，在穿戴者穿戴状态下，髋关节沿外展/内收方向运动时，第一弹性复位件33能够对其运动方向施加反向的弹性作用力，给穿戴者肢体施加一定的阻力，能够提高其复健运动过程中的康复效果，也能对穿戴者提供一定的支撑力，在穿戴者下肢力量不足的情况下，协助穿戴者身体保持平衡，使穿戴者有足够的能力自行行走以及站立。

具体的，传动轴32的端部通过螺栓连接设置有端盖24，端盖24直径稍大于髋外展臂20端部的轴孔21，防止第一髋关节活动构件30从髋外展臂20上脱出。端盖24上形成有与传动轴32结构近似的套轴，从而让端盖24与第一髋关节活动构件30沿外展/内收方向同步转动，第一弹性复位件33优选采用扭簧，扭簧套设在端盖24的轴套的外部，在髋外展臂20上设置有用于固定第一弹性复位件33一端扭臂的第一卡槽25，第一弹性复位件33一端固定在髋外展臂20的卡槽内，轴套远离第一髋关节活动构件30的一端固定设置有固定盖26，固定盖26可与端盖24以及第一髋关节活动构件30同步转动，固定盖26的直径大于第一弹性复位件33的直径，以将第一弹性复位件33轴向限定在端盖24与固定盖26之间，在固定盖26上设置有用于固定第一弹性复位件33另一端扭臂的第二卡槽27，第一弹性复位件33的另一端固定在上述的第二卡槽27内，从而形成第一弹性复位件33作为第一髋关节活动构件30和髋外展臂20的弹性体。

由上述描述形成的结构是，第一髋关节活动构件30可通过传动轴32绕髋外展臂20的轴孔21在一定角度范围内旋转，第一弹性复位件33为第一髋关节活动构件30提供正向或反向的扭力，驱动其在活动后恢复至零位，对于外骨骼***的穿戴者，这种恢复力可以提供部分支撑与稳定的作用，也能对其下肢在运动过程中施加一定的阻力，让其下肢肌肉能够更加充分的得到运动。

而为了让穿戴者下肢的运动限定在一定的范围内，避免其髋关节超范围运动导致关节进一步损伤，让关节在复健运动所允许的范围内运动，轴孔21的内壁面凸出设置有限位件211，传动轴32的外周面设置有限位孔321，本实施例中，传动轴32为空心的转轴，限位孔321与传动轴32内部连通，能让外骨骼***整体轻量化，节省材料，当然，传动轴32也可以为实心的结构，在传动轴32的外周面开设于限位孔321功能相同的槽。

限位件211至少部分置于限位孔321中，在传动轴32的转动方向上，限位孔321的尺寸大于限位件211的尺寸，以使限位件211能够在限位孔321所限定的行程范围内往复运动，当第一髋关节活动构件30处于零位时，限位件211位于限位孔321的中部，从而让第一髋关节活动构件30的外展/内收活动角度一致。当第一髋关节活动构件30沿外展/内收方向运动时，限位件211处于相对静止的状态，而限位孔321会随第一髋关节活动构件30运动而与限位件211之间产生相对运动，当第一髋关节活动构件30运动至一定角度后，限位孔321的端部会抵顶在限位件211上，此时，第一髋关节活动构件30将无法继续沿当前方向运动，实现限位。

具体的，限位件211可采用销轴螺栓，销轴螺栓的螺纹段与髋外展臂20的轴孔21螺纹连接，销轴螺栓的光杆段凸出于轴孔21并至于限位孔321中，在销轴螺栓的光杆段部分套设有弹性防撞块2111，在第一髋关节活动构件30运动时，销轴螺栓的光杆段负责对限位孔321进行抵顶限位，套设弹性防撞块2111，能够在光杆段与限位孔321的孔壁发生抵碰时，降低限位孔321与销轴螺栓之间碰撞所产生的应力，从而形成对外骨骼***关节构件的保护，也能够降低关节构件之间的碰撞对穿戴者肢体产生的震动，保护穿戴者肢体。

在髋关节活动构件的任何状态下，第二转动轴线41均垂直于第一平面52，保证第二转动轴线41能够与髋关节旋外/旋内关节轴线相匹配。

第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间设置有活动轴42，活动轴42的转动轴线定义为第二转动轴线41。由于第一髋关节活动构件30的第二端与第二髋关节活动构件40为了实现外骨骼***的轻量化，需要加工成尺寸相对较小的构件结构，在第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间直接加工轴孔21结构会提供一定的加工难度，也会降低两者间的连接稳定性，因此，采用活动轴42对两者进行活动连接为较为合适的方式。而为了让第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间能够通过活动轴42实现转动，第一髋关节活动构件30的第二端设有贯通的第一支撑孔34，第二髋关节活动构件40设有贯通的第二支撑孔43，第一支撑孔34与第二支撑孔43直径优选一致，活动轴42与第一支撑孔34及第二支撑孔43配合，活动穿接于第一支撑孔34及第二支撑孔43，以使第二髋关节活动构件40能够绕第二转动轴线41相对于第一髋关节活动构件30作摆转运动。

接上述，为了让第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40在没有外力施加的状态下恢复至零位，第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间设置有第二弹性复位件44，这样，两侧的第二髋关节活动构件40就能够保持在相互平行的状态，分别对准穿戴者髋关节两侧，在此状态下，穿戴者两大腿前侧朝向一致，保证穿戴者保持在外骨骼***要求所处于的肢体状态之下，并对其提供一定的支撑力，避免穿戴者下肢过度旋内或旋外形成“内八”或“外八”的姿态，第二弹性复位件44的一端固定于第一髋关节活动构件30，第二弹性复位件44的另一端固定于第二髋关节活动构件40，用于在没有外力施加于第二髋关节活动构件40的情况下，保持第三转动轴线51垂直于第一转动轴线31，而在此状态下，外骨骼***两侧的第三转动轴线51相互重合，第二弹性复位件44对第一髋关节活动构件30以及第二髋关节活动构件40施加复位的弹性作用力，在穿戴者穿戴状态下，髋关节沿旋外/旋内方向运动时，第二弹性复位件44能够对其运动方向施加反向的弹性作用力，给穿戴者肢体施加一定的阻力，能够提高其复健运动过程中的康复效果，也能对穿戴者提供一定的支撑力，在穿戴者下肢力量不足的情况下，协助穿戴者身体保持平衡，使穿戴者有足够的能力自行行走以及站立。

具体的，第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40之间的连接结构具有两种设置方式，分别为第一髋关节活动构件30的第二端设置有敞开的活动槽35，活动槽35的敞开方向为远离第一髋关节活动构件30的方向，活动槽35的上下两端分别连通第一支撑孔34，第二髋关节活动构件40设置有与活动槽35相匹配的活动块45，第二支撑孔43贯通于活动块45；以及，第一髋关节活动构件30的第二端设置有活动块45，第一支撑孔34贯通活动块45；第二髋关节活动构件40设置有敞开的活动槽35，敞开方向为第二髋关节活动构件40远离固定座47的方向，活动槽35的上下两端分别连通第二支撑孔43。

本实施例中采用第一髋关节活动构件30的第二端设置有敞开的活动槽35，活动槽35的敞开方向为远离第一髋关节活动构件30的方向，活动槽35的上下两端分别连通第一支撑孔34，第二髋关节活动构件40设置有与活动槽35相匹配的活动块45，第二支撑孔43贯通于活动块45的设置方式作为示例性说明。

活动块45可活动地设置于活动槽35，以使第一支撑孔34与第二支撑孔43相连通，活动轴42依次穿过活动槽35一端的第一支撑孔34、第二支撑孔43以及活动槽35的另一端第一支撑孔34，以实现第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40的转动连接。

本实施例中，第二弹性复位件44优选采用扭簧，扭簧套设在活动轴42的外部，在第一髋关节活动构件30以及第二髋关节活动构件40上分别开设有用于固定第二弹性复位件44相对两端扭臂的卡孔，从而形成第二弹性复位件44作为第一髋关节活动构件30和第二髋关节活动构件40的弹性体，本实施例中，活动块45的中部开设有敞开结构的第二避位槽452，第二避位槽452的上下两端分别连通第二支撑孔43，以使活动轴42中部从第二避位槽452中露出，第二弹性复位件44套设在活动轴42外露的部分，也就是说，第二弹性复位件44置于第二避位槽452当中，活动轴42穿接第一髋关节活动构件30与第二髋关节活动构件40的顺序为依次穿过一侧第一支撑孔34、一侧第二支撑孔43、第二避位槽452、另一侧第二支撑孔43以及另一侧第一支撑孔34。

如图19-图20所示，本实施例中，第一支撑孔34与第二支撑孔43之间还设置有两个滑动轴承421、两个垫块422、以及内套筒423，两个滑动轴承421通过过盈配合与两侧的第二支撑孔43固定连接，活动轴42活动穿接于两端的滑动轴承421，并与第一髋关节活动构件30固定连接，以使第二髋关节活动构件40与第一髋关节活动构件30通过活动轴42旋转支撑，可相对转动。活动轴42两端从两端的第一支撑孔34穿出并分别设置有垫块422，两垫块422分别通过螺栓锁紧固定在活动轴42的两端，使垫块422抵紧第一髋关节活动构件30以及活动轴42的端部。内套筒423设置在第二避位槽452中并套设于活动轴42，使活动轴42与第二弹性复位件44之间相互间隔，实现对活动轴42的保护。

而为了让穿戴者下肢的活动限定在一定的范围内，避免其髋关节超范围运动导致关节进一步损伤，让关节在复健运动所允许的范围内运动，活动槽35远离活动块45的内壁凹设有限位槽351，活动块45靠近活动槽35的一端凸设有嵌于限位槽351内的限位块451，在活动轴42的转动方向上，限位槽351的尺寸大于限位块451的尺寸，以使限位块451能够在限位槽351所限定的形成范围内往复移动。

当第二髋关节活动构件40处于零位时，限位块451位于限位槽351的中部，从而让第二髋关节活动构件40的旋外/旋内活动角度一致。当第二髋关节活动构件40沿旋外/旋内方向运动时，限位槽351处于相对静止的状态，而限位块451会随第二髋关节活动构件40运动而与限位槽351之间产生相对运动，当第二髋关节活动构件40运动至一定角度后，限位块451的端部会抵顶在限位槽351的槽壁上，此时，第二髋关节活动构件40将无法继续沿当前方向运动，实现限位。

由上述描述所形成的结构是，第二髋关节活动构件40可相对第一髋关节活动构件30在一定的角度内旋转，并且第二弹性复位件44会提供正向或反向的扭力，驱动第二髋关节活动构件40恢复至零位。对于外骨骼的穿戴者，这种恢复力可以提供部分支撑与稳定的作用。

第二髋关节活动构件40与腿部组件50之间设置有柔性缓冲垫46以及弧形槽53，缓冲垫46与弧形槽53的配合能够对腿部构件的屈曲/伸展活动自由度实现限位，具体的，缓冲垫46与弧形槽53的设置方式有两种，分别为第二髋关节活动构件40绕第三转动轴线51周向设有缓冲垫46，弧形槽53沿第三转动轴线51周向设置于腿部组件50；以及腿部组件50绕第三转动轴线51周向设有缓冲垫46，弧形槽53沿第三转动轴线51轴线设置于第二髋关节活动构件40。

本方案采用第二髋关节活动构件40绕第三转动轴线51周向设有缓冲垫46，弧形槽53沿第三转动轴线51周向设置于腿部组件50的设置方式作为示例性说明。

缓冲垫46可活动地置于弧形槽53内，弧形槽53为圆弧形槽53，第三转动轴线51过弧形槽53的圆心，以使腿部构件运动时缓冲垫46能够沿弧形槽53所限定的形成范围内往复运动。

本实施例中，缓冲垫46为两块，两块缓冲垫46设置在第二髋关节活动构件40的固定座47表面，具体的，固定座47与腿部构件连接的一侧凸出设置有凸台471，凸台471上凹设有槽体，槽体两端以及远离固定座47的一侧均与外部连通，两块缓冲垫46分别卡入槽体的两端，并通过一压块472使用螺栓进行压紧固定，使缓冲垫46被抵压固定在槽体当中，当腿部构件运动至一定角度，弧形槽53的端部会与其中一缓冲垫46抵触，通过缓冲垫46能够缓解构件之间接触碰撞所产生的震动，可以形成对关节转动角度的限位和缓冲，对穿戴者关节进行保护。

固定座47上还设置有关节模组90，关节模组90包括固定端及输出端，固定端固定设置于第二髋关节活动构件40，输出端与腿部组件50连接。

关节模组90的固定端端通过螺栓与固定座47固定座47连接，关节模组90的输出端通过螺栓与腿部构件连接，穿戴者在穿戴外骨骼***后，可通过关节模组90助力穿戴者髋关节屈曲/伸展、膝关节以及踝关节的运动，关节模组90具体由电机、减速机、力矩传感器和驱动板构成。电机、减速机、力矩传感器以及驱动板作为一个整体，其壳体作为固定端通过螺栓与固定座47件连接，其输出端通过螺栓与腿部构件连接。

工作过程中，电机输出的转动动力经过减速机减速后再传递给腿部构件，并且，力矩传感器能够对穿戴者的屈曲/伸展角度以及对外骨骼***施加的作用力进行检测，判断穿戴者的当前运动状态，并将相关数据发送给外骨骼***的控制***，从而给出最适于该穿戴者的外骨骼运动角度以及输出力矩，最后再通过关节模组90重新输出动力协助穿戴者复健。

如图24-图25所示，本实施例的外骨骼***包括腰部组件100以及足部组件300，还包括如上所述的髋关节活动机构，腰部组件100设置于基座10，腿部组件50远离第二髋关节活动构件40的一端通过踝关节组件200与足部组件300活动连接，通过髋关节活动机构能够使外骨骼***适应于穿戴者的腰宽尺寸，并为髋关节提供外展/内收、旋外/旋内以及屈曲/伸展的活动自由度，穿戴者通过穿戴外骨骼***，能够对其下肢复健提供帮助。

腰部组件100用于固定穿戴者腰部，作为整套外骨骼***的主要支撑组件，使后续的髋关节活动机构、腿部构件以及足部组件300能够更好地匹配穿戴于穿戴者相对应的肢体，保证***关节与穿戴者下肢关节对齐；髋关节活动机构通过调节位于穿戴者大腿杆组件54小腿上的腿部组件50的相对宽度，为穿戴者的腿部提供腿部多个角度的活动自由度，使***适应性更高，穿戴者的髋关节也能够具有不同方向的活动自由度，如髋关节的旋内/旋外、屈曲/伸展以及外展/内收自由度；而腿部构件包括用于绑定在穿戴者大腿的大腿杆组件54以及绑定与穿戴者小腿的小腿杆组件55，大腿杆组件54与小腿杆组件55之间通过膝关节组件连接，为穿戴者膝关节提供屈伸自由度；最后，足部节组件通过固定穿戴者足部，并为穿戴者踝关节提供一定的活动自由度，从而为穿戴者下肢在复健过程中提供支持。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种髋关节活动机构，其特征在于，包括：

基座(10)，限定出导轨(11)；

髋外展臂(20)，可滑动地设置于所述导轨(11)并可选择性地锁止在所述导轨(11)的当前位置上；

第一髋关节活动构件(30)，第一端与所述髋外展臂(20)转动连接并限定出第一转动轴线(31)，用于为髋关节提供外展、内收的活动自由度；

第二髋关节活动构件(40)，与所述第一髋关节活动构件(30)的第二端转动连接并限定出第二转动轴线(41)，用于为髋关节提供旋外、旋内的活动自由度；

腿部组件(50)，与所述第二髋关节活动构件(40)转动连接并限定出第三转动轴线(51)，用于为髋关节提供屈曲、伸展的活动自由度；

所述第一转动轴线(31)与所述第三转动轴线(51)均位于第一平面(52)，且在没有外力施加的状态下，所述第一转动轴线(31)与所述第三转动轴线(51)保持相互垂直。

2.根据权利要求1所述的髋关节活动机构，其特征在于，还包括：

传动组件(60)，活动设置于所述基座(10)并与所述髋外展臂(20)传动连接，用于带动所述髋外展臂(20)在所述导轨(11)所限定的行程范围内往复运动；

锁止组件(70)，设置于所述传动组件(60)与所述基座(10)之间，用于锁止所述传动组件(60)，以使所述髋外展臂(20)锁止于所述导轨(11)的当前位置，或解锁所述传动组件(60)，以使所述传动组件(60)驱动所述髋外展臂(20)相对于所述导轨(11)运动。

3.根据权利要求2所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述锁止组件(70)包括：

锁止构件(71)，与所述基座(10)固定连接；

锁止驱动件(72)，设于所述传动组件(60)；

或，所述锁止构件(71)设置于所述传动组件(60)并可与所述传动组件(60)同步运动；

所述锁止驱动件(72)活动设置于所述基座(10)；

所述锁止构件(71)限定出第一锁止部(711)，所述锁止驱动件(72)限定出可与所述第一锁止部(711)配合的第二锁止部(721)，所述锁止驱动件(72)可相对于所述传动组件(60)活动并具有锁定位置以及解锁位置；

锁定位置状态下，所述第二锁止部(721)与所述第一锁止部(711)锁止配合；

解锁位置状态下，所述第二锁止部(721)与所述第一锁止部(711)脱离配合；

所述锁止驱动件(72)可保持在锁定位置状态或解锁位置状态，以使所述传动组件(60)被保持在锁止固定或具有相对于所述基座(10)活动的自由度的状态。

4.根据权利要求3所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述传动组件(60)包括：

齿轮(61)，可转动地设置于所述基座(10)；

齿条(62)，与所述导轨(11)延伸方向相互平行，所述齿条(62)与所述齿轮(61)相啮合，并固定设置于所述髋外展臂(20)。

5.根据权利要求4所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述锁止组件(70)为棘轮机构；

所述锁止构件(71)为棘轮，所述第一锁止部(711)为环绕于所述棘轮设置的棘齿，所述棘轮的中心轴线与所述齿轮(61)的转动轴线相互重合；

所述锁止驱动件(72)为可与所述棘齿啮合的棘爪，所述棘爪的一端为所述第二锁止部(721)，所述棘爪可在与所述棘轮啮合的锁定位置以及与所述棘轮脱离啮合的解锁位置之间往复运动。

6.根据权利要求3所述的髋关节活动机构，其特征在于，还包括：

操控构件(80)，与所述锁止驱动件(72)传动连接，用于驱动所述锁止组件(70)锁止或解锁所述传动组件(60)，并可在所述传动组件(60)解锁状态下驱动所述锁止组件(70)进一步运动，以驱动驱动所述传动组件(60)带动所述髋外展臂(20)沿所述导轨(11)移动；

或，所述操控构件(80)与所述传动组件(60)固定连接，以通过驱动所述操控构件(80)从而让所述传动组带动所述髋外展臂(20)沿所述导轨(11)移动。

7.根据权利要求1所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述髋外展臂(20)与所述第一髋关节活动构件(30)之间设置有传动轴(32)以及与所述传动轴(32)相匹配的轴孔(21)；

所述髋外展臂(20)远离所述基座(10)的一端开设有所述轴孔(21)，所述第一髋关节活动构件(30)的第一端设置所述传动轴(32)；

或，所述髋外展臂(20)远离所述基座(10)的一端设置所述传动轴(32)，所述第一髋关节活动构件(30)的第一端开设有所述轴孔(21)。

8.根据权利要求7所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述髋外展臂(20)与所述第一髋关节活动构件(30)之间设置有第一弹性复位件(33)；

所述第一弹性复位件(33)的一端固定于所述髋外展臂(20)，所述第一弹性复位件(33)的另一端固定于所述第一髋关节活动构件(30)，用于在没有外力施加于所述第一髋关节活动构件(30)的情况下，保持所述第一平面(52)与所述基座(10)相互平行。

9.根据权利要求7所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述轴孔(21)的内壁面凸出设置有限位件(211)，所述传动轴(32)的外周面设置有限位孔(321)；

所述限位件(211)至少部分置于所述限位孔(321)中，在所述传动轴(32)的转动方向上，所述限位孔(321)的尺寸大于所述限位件(211)的尺寸，以使所述限位件(211)能够在所述限位孔(321)所限定的行程范围内往复运动。

10.根据权利要求1所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述第二转动轴线(41)垂直于所述第一平面(52)。

11.根据权利要求10所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述第一髋关节活动构件(30)与所述第二髋关节活动构件(40)之间设置有活动轴(42)，所述活动轴(42)的转动轴线定义为所述第二转动轴线(41)；

所述第一髋关节活动构件(30)的第二端设有贯通的第一支撑孔(34)，所述第二髋关节活动构件(40)设有贯通的第二支撑孔(43)，所述活动轴(42)穿接于所述第一支撑孔(34)及所述第二支撑孔(43)，以使所述第二髋关节活动构件(40)能够绕所述第二转动轴线(41)相对于所述第一髋关节活动构件(30)作摆转运动。

12.根据权利要求11所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述第一髋关节活动构件(30)与所述第二髋关节活动构件(40)之间设置有第二弹性复位件(44)；

所述第二弹性复位件(44)的一端固定于所述第一髋关节活动构件(30)，所述第二弹性复位件(44)的另一端固定于所述第二髋关节活动构件(40)，用于在没有外力施加于所述第二髋关节活动构件(40)的情况下，保持所述第三转动轴线(51)垂直于所述第一转动轴线(31)。

13.根据权利要求11所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述第一髋关节活动构件(30)的第二端设置有敞开的活动槽(35)，所述活动槽(35)的两端分别连通所述第一支撑孔(34)；所述第二髋关节活动构件(40)设置有与所述活动槽(35)相匹配的活动块(45)，所述第二支撑孔(43)贯通于所述活动块(45)；

或，所述第一髋关节活动构件(30)的第二端设置有活动块(45)，所述第一支撑孔(34)贯通所述活动块(45)；所述第二髋关节活动构件(40)设置有敞开的活动槽(35)，所述活动槽(35)的两端分别连通所述第二支撑孔(43)；

所述活动块(45)可活动地设置于所述活动槽(35)，以使所述第一支撑孔(34)与所述第二支撑孔(43)相连通；

所述活动槽(35)远离所述活动块(45)的内壁凹设有限位槽(351)，所述活动块(45)靠近所述活动槽(35)的一端凸设有嵌于所述限位槽(351)内的限位块(451)，在所述活动轴(42)的转动方向上，所述限位槽(351)的尺寸大于所述限位块(451)的尺寸，以使所述限位块(451)能够在所述限位槽(351)所限定的形成范围内往复移动。

14.根据权利要求1所述的髋关节活动机构，其特征在于，所述第二髋关节活动构件(40)与所述腿部组件(50)之间设置有柔性缓冲垫(46)以及弧形槽(53)；

所述第二髋关节活动构件(40)绕所述第三转动轴线(51)周向设有所述缓冲垫(46)，所述弧形槽(53)沿所述第三转动轴线(51)周向设置于所述腿部组件(50)；

或，所述腿部组件(50)绕所述第三转动轴线(51)周向设有所述缓冲垫(46)，所述弧形槽(53)沿所述第三转动轴线(51)轴线设置于所述第二髋关节活动构件(40)；

所述缓冲垫(46)可活动地置于所述弧形槽(53)内，且所述缓冲垫(46)可在所述弧形槽(53)所限定的形成范围内往复运动。

15.根据权利要求1所述的髋关节活动机构，其特征在于，还包括：

关节模组(90)，包括固定端及输出端，所述固定端固定设置于所述第二髋关节活动构件(40)，所述输出端与所述腿部组件(50)连接。

16.一种外骨骼***，包括腰部组件(100)以及足部组件(300)，其特征在于，还包括：

如权利要求1-15中任一项所述的髋关节活动机构，所述腰部组件(100)设置于所述基座(10)，所述腿部组件(50)远离所述第二髋关节活动构件(40)的一端通过踝关节组件(200)与所述足部组件(300)活动连接。

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