阅读说明：本技术 一种主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置 (Active type knee hyperextension lower limb rehabilitation exoskeleton device ) 是由 韩斌 张自全 杜子豪 陈学东 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于康复矫形器相关技术领域,其公开了一种主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置,所述康复外骨骼装置包括背部组件、右侧腰部控制组件、左侧腰部控制组件、右侧膝关节运动执行组件及左侧膝关节运动执行组件,所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件分别设置在所述背部组件上,且两者对称设置；所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件分别连接于所述右侧膝关节运动执行组件及所述左侧膝关节执行组件。所述外骨骼装置不仅具有穿戴舒适、结构紧凑、定位可靠、续航时间长、承载能力大的特点,而且能够有效增强膝过伸患者能够自主控制,减轻了患者膝关节处运动执行组件的重量及下肢在穿戴过程中的局部受压,同时不影响患者功能性活动。(The invention belongs to the technical field related to a rehabilitation orthosis, and discloses an active knee hyperextension lower limb rehabilitation exoskeleton device which comprises a back component, a right waist control component, a left waist control component, a right knee joint movement execution component and a left knee joint movement execution component, wherein the right waist control component and the left waist control component are respectively arranged on the back component and are symmetrically arranged; the right side waist control component and the left side waist control component are respectively connected with the right side knee joint movement executing component and the left side knee joint executing component. The exoskeleton device has the characteristics of comfort in wearing, compact structure, reliability in positioning, long endurance time and high bearing capacity, and can effectively enhance the autonomous control of a patient with hyperextension knee, reduce the weight of a motion execution assembly at the knee joint of the patient and the local pressure of the lower limb in the wearing process, and simultaneously does not influence the functional activity of the patient.)

一种主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置

技术领域

本发明属于康复矫形器相关技术领域，更具体地，涉及一种主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置。

背景技术

脑卒中是发病率和致残率均较高的疾病之一，约80％患者伴有肢体、言语、意识等功能障碍，其中有40％～68％患者出现膝过伸现象。研究表明膝过伸患者对身体平衡情况控制能力较差，尤其缺乏对0°～15°的伸膝控制能力，而且患者在行走过程中，往往无法实现正常的股骨与胫骨的对位，干扰了站立期时身体正常的对线，继而阻碍了患者在摆动期开始前的屈膝行为。

而传统的针对膝过伸的康复外骨骼多为一些被动的矫形器，典型的如瑞典式膝过伸矫形器、AFO和KAFO等，就个体而言，他们各有缺陷。瑞典式膝过伸矫形器容易造成患者膝部过渡受压，导致整个患者下肢血液循环不良或者伴有明显疼痛等副作用。同时，它无膝关节设置，亦会在一定程度上影响患者站起、坐下和上下楼梯等功能性活动。由于脑卒中患者膝部控制能力差，所以对膝过伸程度较严重的患者使用AFO的矫正效果可能不理想。KAFO的重量对于偏瘫患者来说较重，会影响患者步行能力、增加耗能、容易产生疲劳感等。就共性来说，传统被动式矫形器大都缺乏增强患者主动运动控制能力的相关设置，无法有效增强患者对特定角度内的伸膝控制能力，而且患者在康复过程中大都需要医师一对一的外力辅助，较大地增加了社会压力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置，所述康复外骨骼装置能够极大地缓解医院和社会压力，增强膝过伸患者穿戴舒适性和对外骨骼运动的自主控制能力，相应地不仅具有穿戴舒适、结构紧凑、定位可靠、续航时间长、承载能力大的特点，而且能够有效增强膝过伸患者的自主控制能力，减轻了患者膝关节处运动执行组件的重量，减少了患者下肢在穿戴过程中的局部受压，同时不影响患者站起、坐下和上、下楼梯等功能性活动。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置，所述康复外骨骼装置包括背部组件、右侧腰部控制组件、左侧腰部控制组件、右侧膝关节运动执行组件及左侧膝关节运动执行组件，所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件分别设置在所述背部组件上，且两者对称设置；所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件分别连接于所述右侧膝关节运动执行组件及所述左侧膝关节执行组件；

所述右侧膝关节运动执行组件包括至少一个大腿绑带、至少一个小腿绑带、大腿连接件、小腿连接件、第一大腿旋转件、小腿旋转件、拉伸弹簧、第三绳索、大腿定位支撑销轴及小腿定位支撑销轴，所述大腿绑带连接于所述大腿连接件的一端，所述小腿绑带连接于所述小腿连接件的一端，所述大腿连接件的另一端与所述小腿连接件的另一端转动连接；所述第一大腿连接件的一端通过所述大腿定位支撑销轴与所述大腿连接件的中部转动连接，另一端与所述小腿旋转件的一端转动连接，所述小腿旋转件的另一端通过所述小腿定位支撑销轴与所述小腿连接件的中部转动连接；所述拉伸弹簧的两端分别连接于所述大腿定位支撑销轴的一端及所述小腿定位支撑销轴的一端；所述第三绳索的一端连接于所述小腿连接连接件临近所述小腿定位支撑销轴的部位，另一端连接于所述右侧腰部控制组件；所述右侧腰部控制组件通过所述第三绳索传递外力给所述右侧膝关节运动执行组件以控制所述大腿连接件与所述小腿连接件之间的转动。

进一步地，所述右侧膝关节运动执行组件包括第六内螺纹定位连接轴，所述第一大腿旋转件通过所述第六内螺纹定位连接轴与所述小腿旋转件转动连接；所述小腿转动件朝向所述第一大腿连接件的一侧开设有弧形槽；所述第一大腿旋转件朝向所述小腿旋转件的一侧设置有第一限位圆柱凸台，所述第一限位圆柱凸台***所述弧形槽内，且所述第一限位圆柱凸台与所述弧形槽之间形成滑动连接。

进一步地，所述背部组件包括背部锂电池支撑件、背部锂电池支撑件盖板、第二绑带、第一绑带、两个腰部宽度调整件、两个柔性衬底、两个柔性承重连接件及第一绑带，所述背部锂电池支撑件盖板设置在所述背部锂电池支撑件的一端，所述第二绑带连接于所述背部锂电池支撑件盖板；两个所述腰部宽度调整件的一端分别连接所述背部锂电池支撑件的另一端，且两个所述腰部宽度调整件相对于所述背部锂电池支撑件的中心轴对称设置；所述第一绑带的两端分别连接于两个所述腰部宽度调整件的另一端；两个所述柔性衬底分别设置在两个所述腰部宽度调整件的内侧；两个所述柔性承重连接件的一端分别连接于两个所述柔性衬底，另一端分别连接于所述右侧膝关节运动执行组件的大腿连接件及所述左侧膝关节运动执行组件的大腿连接件。

进一步地，所述背部组件还包括两个锂电池，两个所述锂电池分别设置在所述背部锂电池支撑件内；使用时，所述第二绑带绑缚在使用者的上身，所述第一绑带与所述腰部调整件共同绑缚在使用者的腰部，所述大腿绑带及所述小腿绑带分别绑缚在使用者的大腿及小腿上。

进一步地，所述背部组件还包括两个腰部组件定位支撑架，两个所述腰部组件定位支撑架分别设置在两个所述腰部宽度调整件的外侧上，且两个所述腰部组件定位支撑件分别连接于所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件。

进一步地，所述康复外骨骼装置还包括相连接的角度传感器及控制器；所述右侧膝关节运动执行组件及所述左侧膝关节运动执行组件上分别设置有所述角度传感器，所述角度传感器用于检测大腿与小腿在行走过程中的屈伸角度，并将检测到的屈伸角度数据传输给所述控制器，所述控制器根据接收到的数据来分别控制所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件，进而控制所述右侧膝关节运动执行组件及所述左侧膝关节运动执行组件。

进一步地，设定患者行走过程中的屈伸角度范围为0°～150°，在此屈伸角度范围内并不影响患者站起、坐下和上、下楼梯；所述右侧腰部控制组件的电机及所述左侧腰部控制组件的电机分别给所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件内的绳索提供拉力；屈伸角度在15°～150°时，患者在此屈伸角度范围内能够自由做屈伸运动，此时所述电机仅用于平衡在此屈伸角度范围内的所述拉伸弹簧的拉力，以保证在整个运动过程中对应的绳索始终处于拉紧状态，进而对应的绳索在防止患者行走过程中出现跳绳现象；当屈伸角度在0°～15°之间时，所述主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置开始对患者的屈伸过进行控制，在此屈伸角度范围内，患者在所述拉伸弹簧的拉力、所述电机施加的拉力以及患者施加给所述主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的作用力的共同作用下做屈伸运动，进而实现了患者在行走过程中的股骨与胫骨的正常对位。

进一步地，所述右侧腰部控制组件包括箱体、设置在所述箱体内的电机、减速器、第一转动滑轮、第二转动滑轮、以及第一绳索，所述电机的输出轴连接于所述减速器，所述减速器的输出轴固定连接于所述第一转动滑轮，所述第一绳索的一端固定连接于所述第一转动滑轮，且其缠绕在所述第二转动滑轮上，所述第一转动滑轮的中心轴与所述第二转动滑轮的中心轴垂直，使得所述第一绳索发生转向。

进一步地，所述右侧腰部控制组件还包括电机架、滑块及第二绳索，所述电机架形成有第一滑槽，所述滑块滑动地设置在所述第一滑槽内，所述第一绳索的另一端穿过所述第一滑槽的一槽壁后连接于所述滑块的一端，所述第二绳索的一端穿过所述第一滑槽的另一槽壁后连接于所述滑块的另一端，所述第二绳索的另一端连接于所述第三绳索，所述电机依次通过所述减速器、所述第一绳索、所述第二绳索及所述第三绳索为所述小腿连接件及所述大腿连接件的转动提供动力。

进一步地，所述电机架还形成有定位槽，所述定位槽与所述第一滑槽间隔设置；所述右侧腰部控制组件还包括固定板、导向杆、导向块、压缩弹簧及凸轮手柄，所述固定板开设有第一通槽，所述第一通槽与所述第一滑槽相连通；所述固定块朝向所述凸轮手柄的一侧开设有间隔设置的U型槽，所述U型槽与所述第一通槽相连通，且两者的长度方向垂直；所述导向杆的中部设置有方形导向凸台，所述导向杆的一端穿过所述第一通槽后进入所述第一滑槽并与所述滑块相连接，另一端依次穿过所述压缩弹簧及所述导向块后连接于凸轮手柄处销轴的中部，所述凸轮手柄处销轴的两端与所述凸轮手柄转动连接；所述导向块的前后两侧设置有U型的卡块，所述卡块的形状与所述U型槽的形状相一致，两者相配合；通过转动所述凸轮手柄来调节所述导向块与所述U型槽之间的间距，以使得所述卡块卡接在所述U型槽内或者脱离所述U型槽，由此使得所述外骨骼装置处于锁死状态或者可动状态。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置主要具有以下有益效果：

1.所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件分别设置在所述背部组件上，且两者对称设置；所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件分别连接于所述右侧膝关节运动执行组件及所述左侧膝关节执行组件，如此将动力输出组件和关节运动执行组件分离设置，不仅具有穿戴舒适、结构紧凑、定位可靠、续航时间长、承载能力大的特性，而且能有效增强膝过伸患者自主运动控制能力，减轻患者膝关节处运动执行装置的重量，减少患者下肢在穿戴过程中的局部受压，同时不影响患者站起、坐下和上、下楼梯等功能性活动。

2.所述拉伸弹簧的两端分别连接于所述大腿定位支撑销轴的一端及所述小腿定位支撑销轴的一端，以为所述小腿连接件及所述大腿连接件提供恢复力。

3.所述第一限位圆柱凸台***所述弧形槽内，且所述第一限位圆柱凸台与所述弧形槽之间形成滑动连接，如此对所述大腿旋转件的旋转进行限位。

4.所述角度传感器用于检测大腿与小腿在行走过程中的屈伸角度，并将检测到的屈伸角度数据传输给所述控制器，所述控制器根据接收到的数据来分别控制所述右侧腰部控制组件及所述左侧腰部控制组件，进而控制所述右侧膝关节运动执行组件及所述左侧膝关节运动执行组件，实现了自动化控制，适用性较强。

5.通过转动所述凸轮手柄来调节所述导向块与所述U型槽之间的间距，以使得所述卡块卡接在所述U型槽内或者脱离所述U型槽，由此使得所述外骨骼装置处于锁死状态或者可动状态，避免了电机长时间处于堵转的工作状态，延长了使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的使用状态示意图；

图2是图中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的另一使用状态示意图；

图3是图1中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的背部组件的结构示意图；

图4是图3中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的背部组件的背部区域的局部***图；

图5是图3中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的背部组件的腰部区域的局部***图；

图6是图1中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的右侧腰部控制组件的立体示意图；

图7是图6中的右侧腰部控制组件的***示意图；

图8是图6中的右侧腰部控制组件的手动锁死部分的***示意图；

图9是图1中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的左侧腰部控制组件的立体示意图；

图10是图9中的左侧腰部控制组件的局部***示意图；

图11是图9中的左侧腰部控制组件的手动锁死控制部分的***示意图；

图12是图1中的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的右侧膝关节运动执行组件的结构示意图；

图13是图12中的右侧膝关节运动执行组件的膝关节转向部分的局部***示意图；

图14是图12中的右侧膝关节运动执行组件的旋转部分的局部***示意图：

图15是膝关节运动执行组件的一种变形实例的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-使用者，2-背部组件，201-锂电池，202-背部锂电池支撑件盖板，203-背部锂电池支撑件，204-腰部宽度调整件，205-柔性衬垫，206-腰部组件定位支撑架，207-柔性承重连接带，208-第一绑带，209-第二绑带，210-带孔销轴，211-R型销，212-第一内螺纹定位连接轴，213-第二内螺纹定位连接轴，214-第三内螺纹定位连接轴，3-右侧腰部控制组件，301-左盖板，302-电机支撑定位件，303-编码器，304-电机，305-减速器，306-上盖板，307-第一转动滑轮，308-右盖板，309-第一绳索，310-带孔钢球，311-第二转动滑轮，312-无油衬套，313-轴承盖，314-下底座，315-电机架，316-第二绳索，317-紧固螺母，318-鲍登线管，319-鲍登线管固定接头，320-滑块盖板，321-滑块，322-第一弹性挡圈，323-滑块端销轴，324-固定板，325-导向杆，326-压缩弹簧，327-导向块，328-第二弹性挡圈，329-凸轮手柄处销轴，330-凸轮手柄，4-左侧腰部控制组件，401-左侧腰部控制组件下底座，402-左侧腰部控制组件电机架，403-左侧腰部控制组件上盖板，5-右侧膝关节运动执行组件，501-大腿绑带，502-大腿连接件，503-第三绳索，504-小腿连接件，505-小腿绑带，506-小腿绑带架，507-大腿下绑带架，508-大腿上绑带架，509-沉头螺钉，510-第一轴承定位件，511-沉头螺钉帽，512-防过调阶梯轴，513-衬套盖板，514-第二无油衬套，515-直线光轴，516-轴承，517-第四内螺纹定位连接轴，518-第二轴承定位件，519-小腿支撑定位销轴，520-大腿支撑定位销轴，521-第五内螺纹定位连接轴，522-第一套筒，523-第一大腿旋转件，524-第六内螺纹定位连接轴，525-第二套筒，526-小腿旋转件，527-第三套筒，528-拉伸弹簧，529-第二大腿旋转件，6-左侧膝关节运动执行组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1及图2，本发明提供的主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置，所述康复外骨骼装置包括背部组件2、右侧腰部控制组件3、左侧腰部控制组件4、右侧膝关节运动执行组件5及左侧膝关节运动执行组件6，所述右侧腰部控制组件3及所述左侧腰部控制组件4分别设置在所述背部组件2上，且两者对称设置。所述右侧腰部控制组件3及所述左侧腰部控制组件4分别连接于所述右侧膝关节运动执行组件5及所述左侧膝关节运动执行组件6。

请参阅图3、图4及图5，所述背部组件2包括两个锂电池201、背部锂电池支撑件盖板202、背部锂电池支撑件203、两个弧形的腰部宽度调整件204、两个柔性衬垫205、两个腰部定位支撑架206、两个柔性承重连接带207、第一绑带208、第二绑带209、四个带孔销轴210、四个R型销211、四个第一内螺纹定位连接轴212、四个第二内螺纹定位连接轴213及四个第三内螺纹定位连接轴214。

所述背部锂电池支撑件203远离所述右侧腰部控制组件3的一端开设有两个第一卡槽，两个所述锂电池201分别设置在两个所述第一卡槽内。所述背部锂电池支撑件盖板202通过螺钉连接于所述背部支撑件203形成有所述第一卡槽的一端上，同时将所述锂电池201固定在所述第一卡槽内。所述背部锂电池支撑件盖板202的一端形成连接板，所述连接板位于所述背部锂电池支撑件203的一侧，其开设有条形槽口。所述第二绑带209通过所述条形槽口连接于所述背部锂电池支撑件盖板202，其在使用时绑缚在使用者1的上身。

所述背部锂电池支撑件203朝向使用者1的背部的一侧开设有多个第一通孔，所述第一通孔沿所述背部锂电池支撑件203的宽度方向排布成两列，且两列所述第一通孔相对于所述背部锂电池支撑件203的中心轴对称设置。所述腰部定位支撑架206的一端开设有两个间隔设置的第一阶梯孔，两个所述第一阶梯孔沿所述腰部定位支撑架206的宽度方向的间距与相邻两个所述第一通孔沿所述背部锂电池支撑件203的间距相等，且位置分别对应。四个所述带孔销轴210的一端分别依次穿过对应的所述第一阶梯孔及所述第一通孔后连接于所述R型销211，使得所述腰部宽度调整件204与所述背部锂电池支撑件203连接在一起，且两个所述腰部宽度调整件204相对于所述背部锂电池支撑件203的中心轴对称分布。

两个所述柔性衬垫205分别设置在两个所述腰部宽度调整件204的内侧上，具体地为所述柔性衬垫205通过针线缝合的方式与对应的所述腰部宽度调整件204的内侧缝合在一起。两个所述腰部定位支撑架206分别通过两个所述第二内螺纹定位连接轴213及两个所述第三内螺纹定位连接轴214连接于两个所述腰部宽度调整件204的外侧。所述第一绑带208的两端分别与两个所述柔性衬垫205远离所述背部锂电池支撑件203的一端相连接，使用时所述柔性衬垫205与所述第一绑带208共同作用以与人体腰部绑缚在一起。本实施方式中，所述腰部定位支撑架206开设有多个第二安装定位孔206-1。

两个所述柔性承重连接件207的一端分别连接于两个所述柔性衬垫205的一侧，且所述柔性承重连接件207的长度方向与所述柔性衬垫205的长度方向垂直。具体地，所述柔性承重连接件207通过针线缝合的方式与所述柔性衬垫205缝合在一起。两个所述柔性承重连接件207的另一端分别连接于所述右侧膝关节运动执行组件5及所述左侧膝关节运动执行组件6，以减轻下肢的局部受压。

请参阅图6、图7及图8，所述右侧腰部控制组件3基本呈L形，其包括左盖板301、电机支撑定位件302、编码器303、电机304、减速器305、上盖板306、第一转动滑轮307、右盖板308、第一绳索309、带孔钢球310、第二转动滑轮311、无油衬套312、轴承盖313、下底座314、电机架315、第二绳索316、紧固螺母317、鲍登线管318、鲍登线管固定接头319、滑块盖板320、滑块321、第一弹性挡圈322、滑块端销轴323、固定板324、导向杆325、压缩弹簧326、导向块327、第二弹性挡圈328、凸轮手柄处销轴329及凸轮手柄330。

所述左盖板301呈L形，其通过螺钉与所述下底座314固定连接。所述下底板314呈凹字型，呈L形的所述右盖板308也固定连接于所述下底座314，且所述左盖板301与所述右盖板308分别位于所述下底座314相背的两端，呈L形的上盖板306也连接于所述下底座314，由此将所述左盖板301、所述右盖板308、所述下底座314及所述上盖板306连接在一起形成箱体结构。所述下底座314形成有第一凹槽。

所述电机304的左侧连接所述编码器303，右侧连接有所述减速器305，所述电机304的输出端与所述减速器305的输入端相连接。所述编码器303通过导线与所述锂电池201相连接。所述电机支撑定位件302设置在所述第一凹槽的底面上，其上部开设有第二通孔。本实施方式中，所述电机支撑定位件302的底部开设有第一定位孔，采用螺栓螺母与所述第一定位孔相配合以将所述电机支撑定位件302与所述下底座314固定连接。

所述电机304与所述减速器305相连接的连接部位收容于所述第二通孔内，且所述第二通孔的中心轴、所述减速器305的中心轴与所述电机304的中心轴重合。所述电机支撑定位件302一方面用于支撑所述电机304及所述减速器305，另一方面用于防止所述电机304与所述减速器305在工作过程中产生晃动。

所述电机架315基本呈L形，其一端上设置有凸台315-2，所述凸台315-2上开设有第一阶梯通孔315-3。所述减速器305通过螺钉与所述凸台315-2相连接，且所述减速器305的输出轴穿过所述第一阶梯通孔315-3。本实施方式中，所述第一阶梯通孔315-3的中心轴与所述减速器305的输出轴的中心轴重合。

所述第一转动滑轮307通过形锁合的方式与所述减速器305的输出轴固定连接，且所述转动滑轮307沿厚度方向开设有第一卡线槽，沿其圆周方向开设有第一绳索槽。所述带孔钢球310设置在所述第一卡线槽内，所述第一绳索槽用于***述第一绳索309。所述第一绳索309的一端固定连接于所述带孔钢球310，使得所述第一绳索309的一端相对于所述第一转动滑轮307固定不动，从而使得所述第一绳索309的一端固定在所述第一卡线槽内。

所述电机架315上还设置有与所述凸台315-2间隔设置的阶梯圆柱凸台315-1，所述阶梯圆柱凸台315-1朝向所述上盖板306的一端沿其自身长度方向开设有第一内螺纹孔。所述无油衬套312套设在所述阶梯圆柱凸台315-1上，且两者之间形成滑动连接。本实施方式中，所述无油衬套312的中心轴与所述阶梯圆柱凸台315-1的中心轴重合。所述第二转动滑轮311沿厚度方向开设有第一中心孔，沿圆周方向开设有第二绳索槽，所述第二绳索槽用于收容第一绳索309。所述无油衬套312收容在所述第一中心孔内，且所述无油衬套312与所述第二转动滑轮311之间为过盈配合，所述第二转动滑轮311与所述无油衬套312能够绕所述阶梯圆柱凸台315-1转动。螺钉穿过所述轴承盖313后与所述第一内螺纹孔形成螺纹连接，使得所述轴承盖313固定连接于所述阶梯圆柱凸台315-1，所述轴承盖313用于对所述无油衬套312进行轴向定位。其中，所述第一绳索309分别缠绕在所述第一绳索槽及所述第二绳索槽内，且缠绕方式相同。

如图8所示，所述电机架315的另一端上设置有条形凸块，所述条形凸块朝向所述上盖板306的一端开设有第一滑槽315-4及定位槽315-5，所述滑块321滑动地设置在所述第一滑槽315-4内，其左右两端分别设置有吊耳，所述吊耳沿厚度方向开设有第二通孔。所述滑块盖板320通过螺钉连接于所述滑块321的前端面，其位于所述第一滑槽315-4外侧。所述滑块321在所述第一滑槽315-4内滑动时，所述滑块321的后端面与所述第一滑槽315-4的底面滑动接触，其前端面通过所述滑块盖板320与所述条形凸块滑动接触，以对所述滑块321进行限位。

所述滑块端销轴323的一端穿过所述第二通孔后连接于所述第一弹性挡圈322，所述滑块端销轴323的一端设置有凸缘，所述凸缘与所述吊耳的外端面接触以对所述滑块端销轴323的一侧进行轴向定位，两个所述第一挡圈322分别对两个所述滑块端销轴323的另一端进行轴向定位。所述第一绳索309的另一端穿过所述第一滑槽315-4的槽壁后连接于对应的所述滑块端销轴323，以为所述滑块321的左右移动提供拉力。所述第二绳索316的一端穿过所述鲍登线管318后连接于另一个所述滑块端销轴323，所述滑块321运动的同时带动所述第二绳索316运动。所述鲍登线管318的一端固定连接于所述鲍登线管固定接头319的一端，所述鲍登线管固定接头319的另一端依次穿过所述左盖板310及所述第一滑槽315-4的槽壁，且形成有外螺纹，两个所述紧固螺母317与所述外螺纹形成螺纹连接且两个所述紧固螺母317分别抵靠在所述左盖板310相背的两侧，使得所述左盖板310、所述鲍登线管固定接头319、所述电机架315及所述紧固螺母317固定连接在一起。

所述固定块324通过螺钉固定在所述定位槽315-5内，所述固定块324开设有第一通槽，所述第一通槽与所述第一滑槽相连通，其用于供所述导向杆325穿过并为所述导向杆325的滑动提供导向。所述固定块324朝向所述凸轮手柄330的一侧开设有间隔设置的U型槽，所述U型槽与所述第一通槽相连通，且两者的长度方向垂直。

所述导向杆325的一端穿过所述第一通槽后进入所述第一滑槽315-4并与所述滑块321螺纹连接在一起。所述导向杆325的中部设置有方形导向凸台325-1，其另一端形成有外螺纹，所述导向杆325位于该外螺纹与所述方形导向凸台325-1之间的圆柱上形成有月牙形切口。所述压缩弹簧326套设在所述导向杆325上，所述导向块327滑动地套设在所述导向杆325上，且所述压缩弹簧326位于所述导向块327与所述方形导向凸台325-1之间，所述导向块327与所述方形导向凸台325-1共同对所述压缩弹簧326进行限位。本实施方式中，所述导向块327的前后两侧设置有U型的卡块，所述卡块的形状与所述U型槽的形状相一致，两者相配合。

所述凸轮手柄330的底端开设有开槽，还沿厚度方向开设有与所述开槽相连通的第二阶梯通孔，所述凸轮手柄处销轴329的一端穿过所述第二阶梯通孔后与所述第二弹性挡圈328相连接，所述凸轮手柄处销轴329的凸缘与所述第二弹性挡圈322共同用于对所述凸轮手柄处销轴329进行轴向限位。所述导向杆325形成有外螺纹的一端深入所述开槽内且与所述凸轮手柄处销轴329之间形成螺纹连接。通过转动所述凸轮手柄329来调节所述导向块327与所述U型槽之间的间距，以使得所述卡块卡接在所述U型槽内或者脱离所述U型槽，由此使得所述右侧腰部控制组件3处于锁死状态或者可动状态；同时所述导向杆325能够沿所述第一通槽移动，以调整所述右侧膝关节运动执行组件5的弯曲角度。

所述右侧腰部控制组件3除了所述箱体外的其他部件部分或者全部收容在所述箱体内，所述箱体起到了对其内部的部件防尘、防水及支撑定位的作用。

所述第一凹槽的底面开设有多个第一安装定位孔314-1，所述电机架315开设有多个分别与多个所述第一安装定位孔314-1相对应的沉头座孔，多个所述沉头孔座孔分别与多个所述第二安装定位孔206-1相对应，所述第二内螺纹定位连接轴213及所述第三内螺纹定位连接轴214依次穿过所述腰部宽度调整件204、所述第二定位安装孔206-1、所述沉头座孔及所述第一安装定位孔314-1后与螺钉相连接，使得所述腰部宽度调整件204、所述腰部组件支撑定位架206、所述下底座314及所述电机架315连接在一起。

为保证所述下底座314、所述腰部组件支撑定位架206及所述腰部宽度调整件204可靠连接，所述的下底座314、所述腰部组件支撑定位架206、所述腰部宽度调整件204还通过所述第一内螺纹定位连接轴212连接在一起，并利用所述第一内螺纹定位连接轴212上的凸台端及内螺纹端对第一内螺纹定位连接轴212进行轴向定位，以保证工作过程中的连接可靠性。

请参阅图9、图10及图11，所述右侧腰部控制组件3及所述左侧腰部控制组件4关于使用者1的矢状面成镜像对称布置，由于对称性，所述左侧腰部控制组件4与所述右侧腰部控制组件3相比，除所述左侧腰部控制组件4的左侧腰部控制组件下底座401、左侧腰部控制组件电机架402、左侧腰部控制组件上盖板403等零部件内部结构布置与所述右侧腰部控制组件3的下底座314、电机架315、上盖板306不完全相同外，其它零部件与右侧相对应零部件完全相同，且安装固定顺序及方式与右侧腰部控制组件一致。

请参阅图12、图13及图14，所述右侧膝关节运动执行组件5包括大腿绑带501、大腿连接件502、第三绳索503、小腿连接件504、小腿绑带架505、小腿绑带506、大腿下绑带架507、大腿上绑带架508、沉头螺钉509、第一轴承定位件510、沉头螺钉帽511、防过调阶梯轴512、衬套盖板513、第二无油衬套514、直线光轴515、轴承516、第四内螺纹定位连接轴517、第二轴承定位件518、小腿支撑定位销轴519、大腿支撑定位销轴520、第五内螺纹定位连接轴521、第一套筒522、第一大腿旋转件523、第六内螺纹定位连接轴524、第二套筒525、小腿旋转件526、第三套筒527、拉伸弹簧528及第二大腿旋转件529。

两个所述大腿绑带501分别与所述大腿上绑带架508及所述大腿下绑带架509通过针线缝合在一起。所述大腿上绑带架508及所述大腿下绑带架509分别通过螺钉与所述大腿连接件502连接在一起，且两者间隔设置。使用时，所述大腿绑带501与所述小腿绑带505分别与使用者的大腿及小腿绑缚在一起。两个所述小腿绑带506分别与两个所述小腿绑带架505通过针线缝合在一起。所述大腿上绑带架508朝向所述背部组件2的一端形成凸起，所述凸起沿厚度方向开设有方形通槽，所述柔性承重连接带207远离所述锂电池201的一端穿过所述方形通槽后与所述大腿上绑带架508通过针线缝合的方式连接在一起，继而减轻下肢关节处的局部受压。所述大腿连接件502的一端形成有凸肩，所述凸肩沿厚度方向开设有螺纹通孔；所述鲍登线管固定接头319带有外螺纹的一端穿过所述螺纹通孔，并通过两个螺母与所述鲍登线管固定接头319螺纹连接且两个螺母分别位于所述凸肩相背的两侧，使得所述鲍登线管固定接头319与所述大腿连接件502相连接。一个所述鲍登线管318穿过对应的所述鲍登线固定接头319，所述第二绳索316的另一端穿设对应的所述鲍登线管318内。

如图13所示，所述大腿连接件502与所述小腿连接件504之间形成转动连接。所述大腿连接件502呈L性，其远离所述凸肩的一端与所述小腿连接件504转动连接，另一端开设有第一阶梯槽，所述第一阶梯槽的槽壁上分别开设有间隔设置的第二阶梯孔、第三阶梯孔、第二凹槽及第六通孔，所述第二阶梯孔、所述第三阶梯孔及所述第六通孔贯穿所述第二阶梯槽的槽壁，所述第二凹槽的底面开设有与所述第一阶梯槽相连通的第三通孔。所述小腿连接件504呈L形，其一端开设有第二阶梯槽，所述第二阶梯槽的槽壁上依次开设有第五通孔、第三凹槽及第四阶梯孔，所述第三凹槽的底面开设有第四通孔，所述第四通孔、所述第五通孔及所述第四阶梯孔均与所述第二阶梯槽相连通。

所述大腿连接件502的一端部分地收容于所述第二阶梯槽内，所述第二无油衬套514穿设在所述第二阶梯孔及所述第四阶梯孔内，所述直线光轴515穿过所述第二无油衬套514。两个所述衬套盖板513分别连接于所述第二阶梯孔的一端及所述第四阶梯孔的一端，以对所述直线光轴515进行轴向定位，由此所述大腿连接件502与所述小腿连接件504形成转动连接。所述第四内螺纹定位连接轴517的一端穿过两个所述第五通孔后与所述沉头螺钉509固定连接。两个所述轴承516分别设置在两个第四通孔内，所述第二轴承定位件518及所述第一轴承定位件510分别设置在两个所述第三凹槽内，以对两个所述轴承516及所述的小腿定位销轴519进行轴向定位。所述小腿定位销轴519的一端穿过所述第二轴承定位件518及一个所述轴承516后设置在另一个所述轴承516内。两个所述第五内螺纹定位连接轴分别穿过两个所述第六通孔后再分别伸入对应的另外两个所述第六通孔内并与所述沉头螺钉509固定连接。一个所述第二轴承定位件518及一个所述第一定位轴承件510分别设置在两个第二凹槽内，两个所述轴承516分别设置在两个所述第三通孔内。所述大腿支撑定位销轴520的一端穿过对应的所述第二轴承定位件518及轴承516后设置在对应的另一个所述轴承516内，所述第一轴承定位件510及所述第二轴承定位件518用于对所述大腿支撑定位销轴520进行轴向定位。所述防过调阶梯轴512的两端分别设置在两个所述第三阶梯孔内，且两个所述沉头螺钉螺帽511也分别设置在两个所述第三阶梯孔内且位于所述防过调阶梯轴512的两侧。两个所述沉头螺钉509分别穿过两个所述沉头螺钉螺帽511后连接于所述防过调阶梯轴512的两端。两个所述小腿旋转件526的一端及所述第三套筒527分别套设在所述小腿支撑定位销轴519上，所述第三套筒527位于两个所述小腿旋转件526之间，所述小腿旋转件526位于所述第二阶梯槽的槽壁之间。

所述第一大腿旋转件523的一端、所述第二大腿旋转件529的一端及所述第一套筒522分别套设在所述大腿支撑定位销轴520上，所述第一套筒522位于所述第一大腿旋转件523与所述第二大腿旋转件529之间，所述第一大腿旋转件523与所述第二大腿旋转件529位于所述第一阶梯槽的两个槽壁之间。所述小腿旋转件526的另一端分别开设有轴承用通孔及弧形槽，所述第一大腿旋转件523的另一端及所述第二大腿旋转件529的另一端分别设置有第一限位圆柱凸台及第二限位圆柱凸台。两个所述轴承516分别设置在两个所述轴承用通孔内，所述第六内螺纹定位连接轴524的一端依次穿过所述第一大腿旋转件523、对应的所述轴承516、所述第二套筒525、对应的另一个所述轴承516及所述第二大腿旋转件529后与一个所述沉头螺钉509相连接，所述第一限位圆柱凸台及所述第二限位圆柱凸台分别***两个所述弧形槽中，以对所述第一大腿旋转件523及所述第二大腿旋转件529相对于所述小腿旋转件526的转动进行限位，且所述小腿旋转件526转动地连接于所述小腿连接件504，所述第一大腿旋转件523及所述第二大腿旋转件529分别转动地连接于所述大腿连接件502，两个所述小腿旋转件526能够绕着所述小腿支撑定位销轴519旋转；所述第一大腿旋转件523及所述第二大腿旋转件529能够绕着所述大腿支撑定位销轴520转动。所述拉伸弹簧528的两端分别固定在所述大腿支撑定位销轴520的第二卡槽及所述小腿支撑定位销轴519的第三卡槽中，以为所述大腿连接件502及所述小腿连接件504的旋转运动提供恢复力。

所述第三绳索503的一端与所述第二绳索316相连接，另一端缠绕在所述第四内螺纹定位连接轴517上，并与所述第四内螺纹定位连接轴517固定连接。所述第三绳索503从上到下依次缠绕在所述第五内螺纹定位连接轴521、所述第一套筒522、所述第二套筒525及所述第三套筒527的圆周上，并分别与所述第五内螺纹定位连接轴521、所述第一套筒522、所述第二套筒525及所述第三套筒527的外表面相切，所述第三绳索503的拉力为所述大腿连接件502和所述小腿连接件504的旋转运动提供动力。

所述左侧膝关节运动执行组件6与所述右侧膝关节运动执行组件5关于患者身体的矢状面成对称分布，且各个零部件及各零部件之间的安装与定位方式与右侧膝关节运动执行组件5相同。

所述左侧膝关节运动执行组件6与所述右侧膝关节运动执行组件5在膝关节处均安装有连接于控制器的角度传感器，所述角度传感器用于检测大腿与小腿在行走过程中的屈伸角度；设定患者行走过程中的屈伸角度范围为0°～150°，在此屈伸角度范围内并不影响患者站起、坐下和上、下楼梯等功能性活动；同时，两端分别固定在所述小腿支撑定位销轴519和所述大腿支撑定位销轴520上的拉伸弹簧528在屈伸角为15°～150°时，患者在此屈伸角度范围内可自由做屈伸运动，所述电机304的作用仅是平衡在此屈伸角度范围内的所述拉伸弹簧528的拉力，保证在整个运动过程中所述第一绳索309、第三绳索503始终处于拉紧状态，防止患者在行走过程中所述第一绳索309、第三绳索503出现跳绳现象；当屈伸角度在0°～15°之间时，所述主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置开始对患者的屈伸过程做精确控制，在此屈伸角度范围内，患者在所述拉伸弹簧528的拉力、所述电机304间接施加给所述第三绳索503的拉力以及患者施加给所述主动式膝过伸下肢康复外骨骼装置的作用力的共同作用下做精确的屈伸运动，进而使患者在行走过程中实现股骨与胫骨正常的对位。

此外，为增强患者在行走过程中对0°～15°的伸膝控制能力，实现正常的股骨与胫骨的对位，保证站立期时身体正常的对线，在一个步态周期中，当下肢处于屈膝模式时，所述控制器控制电机反转，当下肢处于伸膝模式时，电机正转；当屈膝(伸膝)角度在0°～15°之间时，下肢在电机转矩和所述拉伸弹簧528的共同作用下有规律的做屈膝(伸膝)运动。当屈膝(伸膝)角度在15°～150°时，则下肢主要在患者自身屈膝(伸膝)控制能力作用下，做屈膝(伸膝)运动，此时电机的反转(正转)主要起保证绳索一直处于伸直状态的作用；当股骨与胫骨实现正常的对位，即伸膝角达到0°时，在所述防过调阶梯轴512和所述弧形槽的共同作用下，所述大腿连接件502和所述小腿连接件504无法进一步旋转到过伸状态，即防止了患者膝过伸症状的发生；当患者长时间处于静止站立状态时，此时，可按下所述凸轮手柄330，使装置处于锁死状态，避免电机长时间处于堵转的工作状态，延长电机寿命。

图15为本发明膝关节运动执行组件的一种变形，仍属于本发明的保护范围。

总体而言，本发明通过引入动力装置，并将动力输出组件和关节运动执行组件分离设置，不仅具有穿戴舒适、结构紧凑、定位可靠、续航时间长、承载能力大的特性，而且能有效增强膝过伸患者自主运动控制能力，减轻患者膝关节处运动执行装置的重量，减少患者下肢在穿戴过程中的局部受压，同时不影响患者站起、坐下和上、下楼梯等功能性活动。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。