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本发明公开了一种用于脑瘫儿童的多关节柔性下肢外骨骼，包括驱动系统、髋膝联动绳驱机构、踝部助力机构；驱动系统包括背包机架组件、髋膝驱动模块、踝部驱动模块、系统电控组件和背包辅助组件；髋膝驱动电机通过后侧驱动路径组件对大腿穿戴组件产生压力和对小腿穿戴组件产生拉力，分别产生髋关节和膝关节的助力力矩；髋膝驱动电机前侧驱动路径组件分别对小腿穿戴组件产生压力和对大腿穿戴组件产生拉力，分别产生髋关节和膝关节的助力力矩，踝部驱动模块带动足部鲍登线驱动踝部线盘转动，使足部结构件产生助力力矩。本发明采用柔性联动传动结构，减少了外骨骼整体的体积重量，且主要结构和重量位于患者腰背部，接近质心，对患者负担较小。

一种用于脑瘫儿童的多关节柔性下肢外骨骼，其特征在于： 包括驱动系统(1000)、髋膝联动绳驱机构(2000)、踝部助力机构(3000)； 所述驱动系统(1000)包括背包机架组件(1100)，以及设置在背包机架组件(1100)上的髋膝驱动模块(1200)、踝部驱动模块(1300)、系统电控组件(1400)和背包辅助组件；背包机架组件(1100)包括背包机架(1101)、前背包护罩(1102)和后背包护罩(1103)； 系统电控组件(1400)、背包辅助组件安装于背包机架组件(1101)上；前背包护罩(1102)安装于背包机架(1101)前侧，后背包护罩(1103)安装于背包机架(1101)后侧； 所述系统电控组件(1400)包括主控制板(1401)、蓝牙模块(1402)、操控屏(1403)和电池组(1404)，主控制板(1401)、蓝牙模块(1402)和电池组(1404)均固定安装于背包机架(1101)内侧，操控屏(1403)固定安装于背包机架(1101)前板前侧；

儿童脑性瘫痪(脑瘫)是一种围产期中枢神经系统非进行性损伤引起的运动障碍疾病，患有脑瘫的人表现出包括痉挛、僵硬、协调能力和运动控制减弱等特征。在通过治疗训练恢复改善患者功能性行走能力的同时，也需要在日常生活中通过外部辅助改善患者的下肢步行运动能力。常见的通过拐杖辅助对患者活动范围有限制，使用感受和心理尊重也有待改善。较为安全的可穿戴动柔性外骨骼为脑瘫儿童患者日常生活中的步行辅助提供了一条新途径。

在脑瘫儿童的前行步态中，对不同下肢关节在不同步态阶段中有不同的助力需求。其中以在站立伸展阶段中，对髋关节伸展和膝关节伸展的助力需求最为重要，其次在摆动伸展阶段的髋膝关节联动助力和对踝关节的多步态阶段助力是脑瘫儿童患者的重要需求。

现有的康复辅助外骨骼机器人中，刚性结构的外骨骼具有较强的多自由度多步态阶段辅助功能，但整体重量和体积较大，柔性外骨骼对多自由度，尤其上多步态阶段辅助的能力有待提高，且现有的柔性外骨骼多关节联动助力结构多数为髋踝关节联动，与脑瘫儿童患者的需求有一定差异。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

与现有技术相比，本发明的用于脑瘫儿童的多关节柔性下肢外骨骼至少具有下列有益效果：

1)本发明采用具有较高柔性的穿戴结构和基于鲍登线的柔性传动结构，有效提高了外骨骼的安全性和轻便性；

2)本发明通过单驱动电机配合基于鲍登线的柔性传动机构对髋关节和膝关节在站立伸展和摆动伸展两个步态阶段下进行联动助力，针对满足脑瘫儿童步行助力的主要需求，具有较好的重量轻体积小的优势；

3)本发明对髋膝关节进行联动助力的力矩可通过调整外骨骼上的可调结构，改变助力分配，更好地适应脑瘫儿童患者不同的蹲伏步态特征，提高步行辅助效果；

4)本发明在可对患者下肢髋膝踝三关节主动助力的外骨骼机器人中，具有较小的重量和体积，对患者负担较小。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术合作

当根据患者步态特性对踝关节进行背屈或跖屈助力时，踝部驱动电机1301转动，通过踝部驱动链轮1322带动踝部链绳组件1330，使踝部驱动绳Ⅰ1332和踝部驱动绳Ⅱ1333所在驱动路径相对运动，带动踝部鲍登线3006驱动踝部线盘3002转动，从而使足部结构件3001对患者踝部产生助力力矩。在外骨骼系统处于启动状态下时，操控屏1403显示患者下肢髋膝踝关节的估测角度值和当前对患者髋膝踝关节的估算助力值，以及提供修正主控制板1401中预设程序部分参数的控制条。其中控制条应根据患者穿戴外骨骼后步行训练的反馈进行逐步调整。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。