本發(fā)明涉及仿生助力機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿。

背景技術(shù)：
在現(xiàn)在的社會(huì)中，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，全國有很多下肢癱瘓或是下肢行動(dòng)不便的人，針對此類問題市場上出現(xiàn)了很多種康復(fù)裝置，但是結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜或是沒有單一針對腿部進(jìn)行康復(fù)治療的康復(fù)產(chǎn)品。而針對腿部康復(fù)治療，需要一種結(jié)構(gòu)簡單且能滿足夠引導(dǎo)腿部進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練和步態(tài)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置；此外對于需要長時(shí)間步行的人而言，如果能有一種根據(jù)腿部的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),通過檢測使用者小腿肌肉的神經(jīng)電信號為腿部行走提供一定的助力，將大大降低其身體的疲勞度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服上述中存在的問題，提供了一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿，其結(jié)構(gòu)合理，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，有效解決現(xiàn)在腿部助力機(jī)械太少的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿，包括腿部束帶、支撐機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、施力柱以及助力板，所述的腿部束帶是設(shè)置在小腿部，腿部束帶內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干肌電傳感器，腿部束帶的外側(cè)設(shè)置有加速傳感器以及微控制器；所述的支撐機(jī)構(gòu)是固定于腿部束帶上；支撐機(jī)構(gòu)包括支撐板以及固定設(shè)置在支撐板上的環(huán)形板；所述的支撐板上設(shè)置有支撐軸；所述的環(huán)形板上對稱設(shè)置有擋板、滑槽；所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括對稱設(shè)置在環(huán)形板上的電機(jī)、絲杠、緩沖彈簧以及弧形板；所述電機(jī)的主軸穿過擋板與絲杠相互傳動(dòng)連接，電機(jī)主軸上套設(shè)有緩沖彈簧，且緩沖彈簧的兩端是分別與擋板、電機(jī)相互抵接；所述弧形板的兩端是分別與兩根絲杠相互螺紋連接；所述的施力柱上端是與弧形板相互鉸接，施力柱中端是與支撐軸相互鉸接；所述的助力板是與支撐板相互鉸接；所述的助力板包括相互鉸接的前板以及后板；所述的后板上設(shè)置有第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽內(nèi)分別設(shè)置有踏板，踏板的一端是與助力板相互鉸接，踏板另一端的下方設(shè)置有第一助力彈簧；所述助力板的一端固定設(shè)置有第二助力彈簧，所述的支撐板上設(shè)置有連接凸塊，所述的連接凸塊與第二助力彈簧之間通過拉索相互連接；所述的連接凸塊上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)螺紋連接有套筒，套筒是與拉索相互固定連接，所述的套筒上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母。進(jìn)一步的，所述的腿部束帶開口上設(shè)置有卡扣。進(jìn)一步的，所述的前板、后板上分別設(shè)置有用于固定腳部的卡環(huán)。進(jìn)一步的，所述的擋板與環(huán)形板是一體式結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述的電機(jī)上設(shè)置有滑塊，滑塊是與滑槽相互滑動(dòng)連接。進(jìn)一步的，所述的后板上設(shè)置有第一壓力傳感器，所述的后板上設(shè)置有第二壓力傳感器。進(jìn)一步的，所述的微控制器是分別與肌電傳感器、加速傳感器、電機(jī)、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器相互電性連接。進(jìn)一步的，本發(fā)明所需的電力能源由外部可穿戴式電池組供給。本發(fā)明的有益效果是：一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿，包括腿部束帶、支撐機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、施力柱以及助力板，腿部束帶將支撐機(jī)構(gòu)固定于小腿部，腿部束帶內(nèi)側(cè)設(shè)置的若干肌電傳感器通過檢測小腿的皮表電信號判斷小腿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)施力柱運(yùn)動(dòng)為腿部添加行走助力，而動(dòng)力機(jī)構(gòu)的電機(jī)是與支撐機(jī)構(gòu)中的支撐板相互滑動(dòng)連接，避免在施力柱突然受到外力導(dǎo)致使用人員重心不穩(wěn)而摔倒；第二助力彈簧和拉索的配合，在使用人員前進(jìn)時(shí)往前邁的腿將拉伸第二助力彈簧蓄能，當(dāng)同一條腿著地將身體往前推時(shí)第二助力彈簧內(nèi)的勢能轉(zhuǎn)化成向前的動(dòng)力；助力板通過設(shè)置在腳底的第一助力彈簧為使用人員抬腿時(shí)提供助力；其結(jié)構(gòu)合理，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，有效解決現(xiàn)在腿部助力機(jī)械太少的問題。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的腿部束帶與支撐機(jī)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的支撐板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的連接凸塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的動(dòng)力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的助力板俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的助力板剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明所述一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿的電子元器件連接結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記分述如下：1、腿部束帶，11、肌電傳感器，12、加速傳感器，13、微控制器，14、卡扣，2、支撐機(jī)構(gòu)，21、支撐軸，22、環(huán)形板，23、支撐板，24、擋板，25、滑槽，26、連接凸塊，261、套筒，262、調(diào)節(jié)螺母，27、拉索，28、第二助力彈簧，3、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，31、電機(jī)，32、絲杠，33、緩沖彈簧，34、弧形板，4、施力柱，5、助力板，51、卡環(huán)，52、后板，521、第一凹槽，522、第二凹槽，523、第一壓力傳感器，524、第一助力彈簧，525、踏板，53、前板，531、第二壓力傳感器。具體實(shí)施方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿，包括腿部束帶1、支撐機(jī)構(gòu)2、動(dòng)力機(jī)構(gòu)3、施力柱4以及助力板5，所述的腿部束帶1是設(shè)置在小腿部，腿部束帶1內(nèi)側(cè)根據(jù)小腿肌肉位置設(shè)置有若干肌電傳感器11，腿部束帶1的外側(cè)設(shè)置有用于檢測腿部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加速傳感器12以及微控制器13；在一種實(shí)施例中，所述的腿部束帶1開口上設(shè)置有卡扣14。在另一種實(shí)施例中，所述的腿部束帶1開口上設(shè)置有子母扣或者魔術(shù)貼用于閉合腿部束帶1上的開口。如圖2、圖3所示，所述的支撐機(jī)構(gòu)2是固定于腿部束帶1上；支撐機(jī)構(gòu)2包括支撐板23以及固定設(shè)置在支撐板23上的環(huán)形板22；所述的支撐板23上設(shè)置有支撐軸21；所述的擋板24與環(huán)形板22是一體式結(jié)構(gòu)。所述的環(huán)形板22上對稱設(shè)置有擋板24、滑槽25；所述的支撐板23與小腿后側(cè)貼合，且與小腿后側(cè)貼合面為弧面結(jié)構(gòu)。在一種實(shí)施例中，支撐板23可由橡膠等柔性材料制成，在另一種實(shí)施例中，支撐板23由鋼板等非柔性材料制成。如圖1、圖5所示，所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)3包括對稱設(shè)置在環(huán)形板22上的電機(jī)31、絲杠32、緩沖彈簧33以及弧形板34；所述電機(jī)31的主軸穿過擋板24與絲杠32相互傳動(dòng)連接，電機(jī)31主軸上套設(shè)有緩沖彈簧33，且緩沖彈簧33的兩端是分別與擋板24、電機(jī)31相互抵接；所述弧形板34的兩端是分別與兩根絲杠32相互螺紋連接；所述的環(huán)形板22上設(shè)置有滑槽25，所述的電機(jī)31上設(shè)置有滑塊，滑塊是與滑槽25相互滑動(dòng)連接。在一種可能的實(shí)施例中，電機(jī)31、絲杠32由電動(dòng)缸代替，電動(dòng)缸與滑槽25相互滑動(dòng)連接，電動(dòng)缸的主軸依次穿過緩沖彈簧33、擋板24與弧形板34螺紋連接。在一種可能的實(shí)施例中，電機(jī)31、絲杠32由液壓缸或者氣缸代替，液壓缸或者氣缸與滑槽25相互滑動(dòng)連接，液壓缸或者氣缸的主軸依次穿過緩沖彈簧33、擋板24與弧形板34固定連接。如圖1所示，所述的施力柱4上端是與支撐板23相互鉸接，施力柱4中端是與支撐軸21相互鉸接；施力柱4為“<”形結(jié)構(gòu)，當(dāng)弧形板34帶動(dòng)施力柱4前后運(yùn)動(dòng)時(shí)施力柱4下端頂起腳后跟，為抬腳提供助力，當(dāng)施力柱4不足以抬起腳后跟或者突然受力(如使用人員突然后退)時(shí)，施力柱4向前回縮，施力柱4上的力反作用于電機(jī)31，電機(jī)31在緩沖彈簧33和滑槽25的作用下做緩沖運(yùn)動(dòng)，避免對動(dòng)力機(jī)構(gòu)2和使用人員造成損傷。如圖6、圖7所示，所述的助力板5是與支撐板23相互鉸接；所述的助力板5包括相互鉸接的前板53以及后板52；所述的后板52上設(shè)置有第一凹槽521、第二凹槽522，第一凹槽521、第二凹槽522內(nèi)分別設(shè)置有踏板525，踏板525的一端是與助力板5相互鉸接，踏板525另一端的下方設(shè)置有第一助力彈簧524；第一助力彈簧524推動(dòng)踏板525，為抬腳提供助力。所述的后板52上設(shè)置有第一壓力傳感器523，所述的前板53上設(shè)置有第二壓力傳感器531。第一壓力傳感器523、第二壓力傳感器531分別用于檢測前腳掌、后腳掌的受力情況，結(jié)合兩個(gè)壓力傳感器受力情況以及受力情況發(fā)生變化的時(shí)間長短，以此判斷腿部處于前進(jìn)還是后退狀態(tài)，進(jìn)而控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)2提供助力。如先檢測到第二壓力傳感器531受力，隨后檢測到第一壓力傳感器523，則動(dòng)力機(jī)構(gòu)2不動(dòng)作；又例如先檢測到第一壓力傳感器523受力，隨后檢測到第二壓力傳感器531受力，則判斷處于前進(jìn)狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?23失去受力時(shí)控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)2動(dòng)作為抬腿提供助力。如圖1所示，所述助力板5的一端固定設(shè)置有第二助力彈簧28，所述的支撐板23上設(shè)置有連接凸塊26，所述的連接凸塊26與第二助力彈簧28之間通過拉索27相互連接；所述的連接凸塊26上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)螺紋連接有套筒261，套筒261是與拉索27相互固定連接，所述的套筒261上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母262。第二助力彈簧28和拉索27的配合，在使用人員前進(jìn)時(shí)往前邁的腿將拉伸第二助力彈簧28蓄能，當(dāng)同一條腿著地將身體往前推時(shí)第二助力彈簧28內(nèi)的勢能轉(zhuǎn)化成向前的動(dòng)力，調(diào)節(jié)螺母262則用于調(diào)節(jié)拉索27的長度。所述的前板53、后板52上分別設(shè)置有用于固定腳部的卡環(huán)51。在一種可能的實(shí)施例中，前板53、后板52上設(shè)置有用于固定腳部的綁帶。如圖9所示，所述的微控制器13是分別與肌電傳感器11、加速傳感器12、電機(jī)31、第一壓力傳感器523、第二壓力傳感器531相互電性連接。傳感器為微控制器13檢測腿部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，微控制器13經(jīng)過分析目前所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并以此控制電機(jī)31的動(dòng)作，而本發(fā)明所需的電源則有外部供給。本發(fā)明所需的電力能源由外部可穿戴式電池組供給，可穿戴式電池組可以是設(shè)置于外部的移動(dòng)電源，或者本發(fā)明所需的電力能源是由可穿戴的發(fā)電裝置供給。本發(fā)明所述的一種模擬神經(jīng)電信號的增強(qiáng)型智能仿生助力機(jī)械腿，包括腿部束帶、支撐機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、施力柱以及助力板，腿部束帶將支撐機(jī)構(gòu)固定于小腿部，腿部束帶內(nèi)側(cè)設(shè)置的若干肌電傳感器通過檢測小腿的皮表電信號判斷小腿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)施力柱運(yùn)動(dòng)為腿部添加行走助力，而動(dòng)力機(jī)構(gòu)的電機(jī)是與支撐機(jī)構(gòu)中的支撐板相互滑動(dòng)連接，避免在施力柱突然受到外力導(dǎo)致使用人員重心不穩(wěn)而摔倒；第二助力彈簧和拉索的配合，在使用人員前進(jìn)時(shí)往前邁的腿將拉伸第二助力彈簧蓄能，當(dāng)同一條腿著地將身體往前推時(shí)第二助力彈簧內(nèi)的勢能轉(zhuǎn)化成向前的動(dòng)力；助力板通過設(shè)置在腳底的第一助力彈簧為使用人員抬腿時(shí)提供助力；其結(jié)構(gòu)合理，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，有效解決現(xiàn)在腿部助力機(jī)械太少的問題。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。