本發(fā)明屬于涉及一種用于背負(fù)重物的減壓助力裝置，具體涉及一種減壓助力機(jī)械外骨骼裝置的下肢活動(dòng)支撐外骨骼機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

人們在背負(fù)重物時(shí)，下肢和脊柱會(huì)受到巨大壓力，而且背負(fù)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(fù)重物，而且行走路途較遠(yuǎn)，自然就需要一種能減輕人體壓力，并且可增加背負(fù)重量的裝置。另外，人們在上下樓梯或者長時(shí)間行走時(shí)，很容易出現(xiàn)疲勞乏力。特別是老年人，在行走和爬樓梯時(shí)問題更為突出?，F(xiàn)有技術(shù)中已有的行走助力裝置存在不足：不能方便的實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)外展/內(nèi)收，甚至是小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，這主要是因?yàn)橹ρb置缺少自由度。目前，能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度、大范圍活動(dòng)的背負(fù)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、減壓效果好、背負(fù)重量大、可使髖關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)外展/內(nèi)收運(yùn)動(dòng)、大范圍活動(dòng)的減壓助力機(jī)械外骨骼裝置的下肢活動(dòng)支撐外骨骼機(jī)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：減壓助力機(jī)械外骨骼裝置的下肢活動(dòng)支撐外骨骼機(jī)構(gòu)，包括髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)和兩個(gè)小腿足部支撐外骨骼機(jī)構(gòu)，兩個(gè)小腿足部支撐外骨骼機(jī)構(gòu)的構(gòu)造相同且左右對稱，每個(gè)小腿足部支撐外骨骼機(jī)構(gòu)的上端分別與髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的下端左側(cè)和右側(cè)連接；

髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)包括中部連接板，中部連接板左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)有一個(gè)左右對稱的三維轉(zhuǎn)動(dòng)多桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

左側(cè)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)多桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、第一安裝座、第二安裝座、連桿、驅(qū)動(dòng)桿、第一從動(dòng)桿、第二從動(dòng)桿、第三從動(dòng)桿和大腿側(cè)護(hù)板，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的互轉(zhuǎn)中心線沿前后方向水平設(shè)置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的回轉(zhuǎn)中心線沿垂直方向設(shè)置，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的中心線沿左右方向水平設(shè)置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(dòng)器后側(cè)動(dòng)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(dòng)器設(shè)在第一安裝座上，大腿側(cè)護(hù)板上部左側(cè)與前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力輸出端連接，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)在第二安裝座上；

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

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

左側(cè)的小腿足部支撐外骨骼機(jī)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(shè)有腳部固定帶，腳底板左側(cè)設(shè)有小腿下護(hù)板，大腿連接板下端固定設(shè)有膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力輸出端連接有小腿上護(hù)板，小腿上護(hù)板下端與小腿下護(hù)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(hù)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(hù)板下端面開設(shè)的下端敞口的下插槽以及在小腿下護(hù)板上端面開設(shè)有的上端敞口的上插槽，上插槽和下插槽上下對應(yīng)設(shè)置，上插槽和下插槽內(nèi)插設(shè)有插板，小腿上護(hù)板通過兩個(gè)上螺栓與插板上部連接，小腿下護(hù)板通過兩個(gè)下螺栓與插板下部連接。

采用上述技術(shù)方案，減壓助力機(jī)械外骨骼裝置還包括以下技術(shù)特征：還包括肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)和脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造相同，脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)的頂部和底部分別與肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)底部中間和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的頂部中間固定連接。

脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)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(shè)在上連接塊的下表面，下圓環(huán)座的下表面固定設(shè)在下連接塊的上表面，上連接塊前側(cè)固定連接在肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(shè)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(shè)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(shè)有用于背負(fù)重物的支撐框架。

上圓環(huán)座下表面設(shè)有位于以上圓環(huán)座中心為圓心的一個(gè)圓上的六個(gè)上鉸鏈球，每兩個(gè)上鉸鏈球?yàn)橐唤M且相鄰設(shè)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(shè)有位于以下圓環(huán)座中心為圓心的一個(gè)圓上的六個(gè)下鉸鏈球，每兩個(gè)下鉸鏈球?yàn)橐唤M且相鄰設(shè)置，三組下鉸鏈球沿下圓環(huán)座中心均勻布置；六個(gè)上鉸鏈球和六個(gè)下鉸鏈球上下一一對應(yīng)設(shè)置；

中圓環(huán)座上設(shè)有位于以中圓環(huán)座中心為圓心的一個(gè)圓上的六個(gè)安裝孔，每兩個(gè)安裝孔為一組且相鄰設(shè)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(gè)安裝孔內(nèi)均固定設(shè)有安裝柱，安裝柱下端設(shè)有位于中圓環(huán)座下方的第一中鉸鏈球，安裝柱上端設(shè)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(shè)有上球窩，六個(gè)上鉸鏈球分別對應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)上伺服缸上端的上球窩內(nèi)，六個(gè)第二中鉸鏈球?qū)?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)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(shè)有下球窩，六個(gè)下鉸鏈球分別對應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)下伺服缸下端的下球窩內(nèi)，六個(gè)第一中鉸鏈球?qū)?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)下伺服缸上端的下球窩內(nèi)。

多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器為減速電機(jī)、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(dòng)缸。

由于肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造相同，因此，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)造不再贅述。人體穿戴上本發(fā)明，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)、脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)、髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)均位于人體的后部，其中髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的兩側(cè)的大腿側(cè)護(hù)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(hù)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(hù)板與右側(cè)的大腿綁緊。同樣，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)也采用這種穿戴方式進(jìn)行。兩個(gè)小腿足部支撐外骨骼機(jī)構(gòu)用于支撐肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)、脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(yīng)當(dāng)包括有用于控制多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(dòng)器、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、上伺服缸、下伺服缸和智能控制器供電的電源。

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

脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)的具體工作原理及過稱為：采用上下對接的兩個(gè)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺，達(dá)到12個(gè)自由度，六個(gè)上伺服缸和六個(gè)下伺服缸伸長或縮短，從而可以模擬出各種空間的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，對于人體進(jìn)行彎腰、扭腰、支撐等功能與人體的脊柱毫無兩樣，并達(dá)到良好的支撐效果。

當(dāng)不同身高的人使用時(shí)，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(shí)，使用較長的插板，身高較低時(shí)，采用較短的插板，這樣就相當(dāng)于調(diào)節(jié)了人體的腿部長度。

肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)左右兩側(cè)的側(cè)護(hù)板可與上肢外骨骼裝置連接，用于驅(qū)動(dòng)并協(xié)調(diào)上肢的空間運(yùn)動(dòng)，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(shè)計(jì)新穎，空間自由度高，靈活輕便，充分減輕了人們背負(fù)重物的壓力，并提供良好的助力作用，大大提高了背負(fù)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(fù)。

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(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)、脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)之間連接的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)的爆炸圖；

圖5是圖3中脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)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(shí)施方式

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

髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(shè)有一個(gè)左右對稱的三維轉(zhuǎn)動(dòng)多桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

左側(cè)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)多桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7、第一安裝座8、第二安裝座9、連桿10、驅(qū)動(dòng)桿11、第一從動(dòng)桿12、第二從動(dòng)桿13、第三從動(dòng)桿14和大腿側(cè)護(hù)板15，多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器5的互轉(zhuǎn)中心線沿前后方向水平設(shè)置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6的回轉(zhuǎn)中心線沿垂直方向設(shè)置，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7的中心線沿左右方向水平設(shè)置，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(dòng)器6后側(cè)動(dòng)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(dòng)器5設(shè)在第一安裝座8上，大腿側(cè)護(hù)板15上部左側(cè)與前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7的動(dòng)力輸出端連接，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7設(shè)在第二安裝座9上。

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

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

脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)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(shè)在上連接塊19的下表面，下圓環(huán)座21的下表面固定設(shè)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(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(shè)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(shè)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(shè)有用于背負(fù)重物的支撐框架（圖中未示意出來）。

上圓環(huán)座23下表面設(shè)有位于以上圓環(huán)座23中心為圓心的一個(gè)圓上的六個(gè)上鉸鏈球（圖中未示意出來），每兩個(gè)上鉸鏈球?yàn)橐唤M且相鄰設(shè)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(shè)有位于以下圓環(huán)座21中心為圓心的一個(gè)圓上的六個(gè)下鉸鏈球（圖中未示意出來），每兩個(gè)下鉸鏈球?yàn)橐唤M且相鄰設(shè)置，三組下鉸鏈球沿下圓環(huán)座21中心均勻布置；六個(gè)上鉸鏈球和六個(gè)下鉸鏈球上下一一對應(yīng)設(shè)置。

中圓環(huán)座22上設(shè)有位于以中圓環(huán)座22中心為圓心的一個(gè)圓上的六個(gè)安裝孔，每兩個(gè)安裝孔為一組且相鄰設(shè)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(gè)安裝孔內(nèi)均固定設(shè)有安裝柱27，安裝柱27下端設(shè)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(shè)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(shè)有上球窩，六個(gè)上鉸鏈球分別對應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)上伺服缸25上端的上球窩內(nèi)，六個(gè)第二中鉸鏈球28對應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)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(shè)有下球窩，六個(gè)下鉸鏈球分別對應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)下伺服缸24下端的下球窩內(nèi)，六個(gè)第一中鉸鏈球26對應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一個(gè)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(jī)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(shè)有腳部固定帶31，腳底板29左側(cè)設(shè)有小腿下護(hù)板32，大腿連接板30下端固定設(shè)有膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器33，膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器33的動(dòng)力輸出端連接有小腿上護(hù)板34，小腿上護(hù)板34下端與小腿下護(hù)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(hù)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(hù)板34下端面開設(shè)的下端敞口的下插槽以及在小腿下護(hù)板32上端面開設(shè)有的上端敞口的上插槽，上插槽和下插槽上下對應(yīng)設(shè)置，上插槽和下插槽內(nèi)插設(shè)有插板35，小腿上護(hù)板34通過兩個(gè)上螺栓37與插板35上部連接，小腿下護(hù)板32通過兩個(gè)下螺栓38與插板35下部連接。

多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7和膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器33為減速電機(jī)、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(dòng)缸。

由于肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)1和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)3的構(gòu)造相同，因此，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)1的具體構(gòu)造不再贅述。人體穿戴上本發(fā)明，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)1、脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)2、髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)3均位于人體的后部，其中髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)3的兩側(cè)的大腿側(cè)護(hù)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(hù)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(hù)板15與右側(cè)的大腿綁緊。同樣，肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)1也采用這種穿戴方式進(jìn)行。兩個(gè)小腿足部支撐外骨骼機(jī)構(gòu)用于支撐肩關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)1、脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)2和髖關(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)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(yīng)當(dāng)包括有用于控制多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7、膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(dòng)器5、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6、前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7、膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(guān)節(jié)外骨骼多桿機(jī)構(gòu)3的具體工作原理及過稱為：向前邁步時(shí)，膝關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器33驅(qū)動(dòng)小腿下護(hù)板32和小腿上護(hù)板34向前轉(zhuǎn)，人體的小腿隨著向前邁，同時(shí)，前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7驅(qū)動(dòng)大腿護(hù)板向前轉(zhuǎn)。若腿部向內(nèi)側(cè)或外側(cè)踢腿時(shí)，側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6通過第一安裝座8、驅(qū)動(dòng)桿11、第一從動(dòng)桿12、第二從動(dòng)桿13和第三從動(dòng)桿14驅(qū)動(dòng)大腿側(cè)護(hù)板15向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)。前踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器7、側(cè)踢回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器6分別和多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器5的兩兩或三者進(jìn)行配合，可以模擬出來人體髖關(guān)節(jié)的各種運(yùn)動(dòng)軌跡。其中多桿虛擬軸回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器5帶動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿11通過第一從動(dòng)桿12、第二從動(dòng)桿13和第三從動(dòng)桿14可以帶動(dòng)大腿側(cè)護(hù)板15前后伸縮和旋轉(zhuǎn)。

脊柱關(guān)節(jié)外骨骼雙六軸平臺機(jī)構(gòu)2的具體工作原理及過稱為：采用上下對接的兩個(gè)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺，達(dá)到12個(gè)自由度，六個(gè)上伺服缸25和六個(gè)下伺服缸24伸長或縮短，從而可以模擬出各種空間的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，對于人體進(jìn)行彎腰、扭腰、支撐等功能與人體的脊柱毫無兩樣，并達(dá)到良好的支撐效果。

當(dāng)不同身高的人使用時(shí)，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(shí)，使用較長的插板35，身高較低時(shí)，采用較短的插板35，這樣就相當(dāng)于調(diào)節(jié)了人體的腿部長度。

以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)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(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。