本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種下肢輔助行走外骨骼。

背景技術(shù)：

目前傳統(tǒng)的載人交通工具以輪式為主，可以實(shí)現(xiàn)高速、長(zhǎng)途以及負(fù)重運(yùn)行的目的。但是輪式交通工具對(duì)路面環(huán)境等要求較高，復(fù)雜路況環(huán)境無法進(jìn)入。在軍事、科考、消防營(yíng)救等領(lǐng)域，士兵、科考人員及消防營(yíng)救人員常常需要長(zhǎng)距離行走、背負(fù)重物、運(yùn)送傷員、野外作業(yè)、登山探險(xiǎn)等。這些特殊環(huán)境無法借助傳統(tǒng)的交通工具完成，且對(duì)運(yùn)動(dòng)者的身體素質(zhì)要求很高?；谲娛?、科考、消防等領(lǐng)域的需求，歐美國(guó)等國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室和研究機(jī)構(gòu)研制出了穿戴式外骨骼機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)能為穿戴者提供充足的外界力量和耐力來增強(qiáng)的長(zhǎng)距離行走和負(fù)重等能力，從而完成一些特殊任務(wù)。2009年美國(guó)洛克希德馬丁公司對(duì)加州大學(xué)伯克利分校的bleex系統(tǒng)，進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)并試制演示樣機(jī)推出一種可大幅度提升士兵負(fù)重能力的金屬骨架——“人類負(fù)重外骨骼”(humanuniversalloadcarrier,hulc)該款外骨骼能夠通過提供外部助力來滿足單兵對(duì)機(jī)動(dòng)性的需求，提高士兵在各種復(fù)雜環(huán)境下的負(fù)重能力。hulc采用仿生設(shè)計(jì)，是一種模仿人類肢體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的穿戴式機(jī)械骨骼。這種裝置相當(dāng)于配有液壓驅(qū)動(dòng)裝置的人體腿部關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，可有效地減輕穿戴者所負(fù)重量。hulc外置骨骼上裝有便攜式微型計(jì)算機(jī)，可以保證hulc和穿戴者保持運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致，保證穿戴者在各種復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行爬行、下蹲或者上舉等任何動(dòng)作。

在家庭與康復(fù)醫(yī)療方面，穿戴外骨骼也可以幫助殘障人士或年老體弱者像健康的年輕人那樣快速行走，上下樓梯等。這將大大減輕老齡化和下肢傷殘帶來的家庭和社會(huì)壓力，機(jī)械外骨骼機(jī)構(gòu)也可以大大提高運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的效果。例如由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的一些青年學(xué)生創(chuàng)建的suitx公司，2016年推出的suitxphoenix可穿戴外骨骼機(jī)器人，可以支持行走長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)，行進(jìn)速度1.8公里/小時(shí)(正常成人步行速度是4-7公里/小時(shí)),能源來自于背包內(nèi)的電池?？纱┐鞑糠职姵卦趦?nèi)重約12公斤，成本價(jià)格4萬美元左右。

從上世紀(jì)90年代開始，浙江大學(xué)就致力于人機(jī)一體化理論研究，通過分析外骨骼人機(jī)系統(tǒng)，采用氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究了下肢運(yùn)動(dòng)康復(fù)性訓(xùn)練外骨骼系統(tǒng)，并利用自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制理論，對(duì)其人機(jī)耦合性進(jìn)行了控制策略研究，從而保證下肢外骨骼舒適性和平穩(wěn)性。2016年最新的資料顯示，浙江大學(xué)對(duì)柔性支撐下肢外骨骼系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并且設(shè)計(jì)了重力驅(qū)動(dòng)的被動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了系統(tǒng)能源。2004年，中科院合肥智能所對(duì)下肢外骨骼的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，首先對(duì)下肢外骨骼的系統(tǒng)分析構(gòu)造機(jī)械裝置，其次采用力傳感器判別人體運(yùn)動(dòng)意圖，最后提出了假想柔順控制方法減少穿戴者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。西南交通大學(xué)在下肢外骨骼設(shè)計(jì)中結(jié)合了有限元軟件對(duì)模型的強(qiáng)度進(jìn)行分析，并建立虛擬樣機(jī)模型模擬了人體下蹲和膝下跪的工況，之后將物理樣機(jī)與虛擬樣機(jī)進(jìn)行分析對(duì)比，驗(yàn)證了機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理性。華東理工大學(xué)在液壓驅(qū)動(dòng)式下肢外骨骼研究深入，提出了一套液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，通過性能分析對(duì)下肢外骨骼結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并對(duì)下肢外骨骼進(jìn)行性能評(píng)估系統(tǒng)研究，提出性能評(píng)估指標(biāo)。除此之外，南京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、電子科技大學(xué)等高校與國(guó)防各單位合作，各自推出外骨骼產(chǎn)品樣機(jī)，從理論分析和實(shí)際工作性能中驗(yàn)證下肢外骨骼行走系統(tǒng)的可行性。

在下肢外骨骼的設(shè)計(jì)研究方面，經(jīng)過了幾十年時(shí)間的理論探索和技術(shù)開發(fā)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。目前，下肢外骨骼技術(shù)在美國(guó)、日本和歐洲一些國(guó)家逐漸得到實(shí)際應(yīng)用，其中rewalk、suitxphoenix、indego等部分性能優(yōu)良的助力或康復(fù)機(jī)器人已經(jīng)形成產(chǎn)品，并且在2016年取得fda批準(zhǔn)，批量向市場(chǎng)推廣。我國(guó)科研院所的研究也取得了部分成果，為進(jìn)一步的研究和開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)，但是還是停留在試驗(yàn)樣機(jī)階段，與國(guó)外的研究技術(shù)仍有一定的差距。

無論是軍用下肢外骨骼還是醫(yī)療康復(fù)下肢外骨骼，其中一個(gè)重要的特點(diǎn)是輕便、節(jié)能，適合長(zhǎng)時(shí)間工作。因此外骨骼自身重量越小，外骨骼機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器數(shù)量越少，外骨骼機(jī)構(gòu)對(duì)自身所攜帶的有限能源利用效率越高，就越能夠得到使用者的認(rèn)可。欠驅(qū)動(dòng)外骨骼機(jī)構(gòu)恰好可以滿足這一特點(diǎn)。所謂欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是指驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目少于系統(tǒng)自由度的數(shù)目的一類運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。往往因?yàn)闇p少了自身重量較大的驅(qū)動(dòng)器(電機(jī)、液壓缸等)的數(shù)量，因此機(jī)構(gòu)的整體重量得以減輕。目前外骨骼下肢機(jī)器人專利方面主要集中于常規(guī)的開鏈連桿式外骨骼機(jī)構(gòu)，個(gè)別涉及繩索驅(qū)動(dòng)的被動(dòng)下肢，如專利cn105643598a(基于套索驅(qū)動(dòng)的節(jié)能半被動(dòng)下肢外骨骼)，該專利技術(shù)原理上也屬于欠驅(qū)動(dòng)下肢外骨骼機(jī)構(gòu)。但是這種繩索驅(qū)動(dòng)的外骨骼驅(qū)動(dòng)力比較小，且無法克服繩索產(chǎn)生的彈性變形。專利cn105616113a(一種用于下肢助力外骨骼的被動(dòng)儲(chǔ)能足部機(jī)構(gòu))，模仿人體足部構(gòu)造，設(shè)計(jì)了一種踝關(guān)節(jié)被動(dòng)儲(chǔ)能的足部機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)不涉及下肢外骨骼的腿部機(jī)構(gòu)。其他對(duì)于欠驅(qū)動(dòng)下肢外骨骼的技術(shù)報(bào)導(dǎo)主要為已發(fā)表的科技論文為主，主要涉及關(guān)節(jié)局部的被動(dòng)連接技術(shù)，對(duì)于閉鏈連桿式欠驅(qū)動(dòng)下肢外骨骼機(jī)構(gòu)的專利及論文未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、易操作、重量輕、耗能少、有較高穩(wěn)定性和剛性的閉鏈連桿式欠驅(qū)動(dòng)下肢外骨骼機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明包括驅(qū)動(dòng)器、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、連接三個(gè)關(guān)節(jié)的連桿、連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、連接扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的連桿、關(guān)節(jié)限位裝置、大腿連桿、小腿連桿、腳部連桿、滑塊、滑塊上端連桿，滑塊下端連桿、扭轉(zhuǎn)彈簧、直線彈簧以及大、小腿和腳殼體,其中驅(qū)動(dòng)器與機(jī)座連接，連桿一的一端與驅(qū)動(dòng)器連接，連桿一的另一端通過連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一與連桿二的一端連接，連桿二的另一端通過連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二與連桿三的一端連接，連桿三的另一端通過設(shè)在小腿殼體上的滑塊與連桿四的一端連接，連桿四的另一端通過連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三連接；髖關(guān)節(jié)與機(jī)座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，大腿連桿的一端與髖關(guān)節(jié)連接，大腿連桿的另一端通過膝關(guān)節(jié)與小腿連桿的一端連接，小腿連桿的另一端通過踝關(guān)節(jié)與腳部連桿的一端連接，腳部連桿的另一端與上述連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三連接；在大腿連桿、小腿連桿和腳部連桿的外面均設(shè)有大、小腿和腳殼體，大、小腿和腳殼體依次通過髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；在上述連桿一與連桿二連接的一端設(shè)有連接兩個(gè)連桿的扭轉(zhuǎn)彈簧，直線彈簧的一端與滑塊連接，其另一端連接在小腿殼體上端，滑塊的滑道設(shè)在小腿殼體上；外骨骼穿戴時(shí)候，大腿連桿、小腿連桿應(yīng)分別與穿戴者的大腿，小腿捆綁固定在一起，并且要求外骨骼大腿及小腿關(guān)節(jié)與穿戴者自身的關(guān)節(jié)定位相同。在髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)上均設(shè)有限位裝置，用來限制三個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的極限位置，避免下肢外骨骼在運(yùn)動(dòng)過程中超過人體關(guān)節(jié)極限位置而引起對(duì)穿戴者的損傷。所述髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)和所有連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)均為轉(zhuǎn)動(dòng)副。

本發(fā)明為閉鏈連桿式，并帶有欠驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)?？梢詢H依靠髖關(guān)節(jié)的唯一驅(qū)動(dòng)源來驅(qū)動(dòng)髖、膝、踝三個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，大大降低了驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量以及外骨骼的重量。同時(shí)在欠驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)置儲(chǔ)能元件，可穿戴外骨骼在腿部下落支撐過程中吸收腿部重心下降產(chǎn)生的重力勢(shì)能，并轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；在抬腿擺動(dòng)的過程中，儲(chǔ)能元件釋放所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能，為腿部抬升擺動(dòng)提供一部分能量。

以閉鏈多連桿機(jī)構(gòu)為基本結(jié)構(gòu)：根據(jù)人體下肢的生理結(jié)構(gòu)尺寸，以多連桿、連桿滑塊機(jī)構(gòu)為基本機(jī)械結(jié)構(gòu)單元，組合設(shè)計(jì)了包含髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)，以及大腿、小腿的人體下肢外骨骼機(jī)構(gòu)，其尺寸以及功能滿足助力行走、康復(fù)輔助治療市場(chǎng)需求。

大腿部分骨骼由一個(gè)5連桿機(jī)構(gòu)組成，小腿及腳部由一個(gè)4桿滑塊綜合機(jī)構(gòu)組成，閉鏈連桿機(jī)構(gòu)在支撐狀態(tài)下設(shè)有關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)極限限位，因此該閉鏈連桿機(jī)構(gòu)具有較高的整體剛度和穩(wěn)定性，在外加載荷較大的情況下，仍然可以依靠單腿對(duì)載荷進(jìn)行有效支撐，同時(shí)另一條腿進(jìn)行擺腿動(dòng)作，可以保證外骨骼在較大的負(fù)重情況下穩(wěn)定運(yùn)行。

在大腿連桿、小腿連桿分別設(shè)置一個(gè)欠驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，系統(tǒng)的自由度數(shù)目多余系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目，該連桿式下肢外骨骼機(jī)構(gòu)為欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，為了限制其運(yùn)動(dòng)在關(guān)節(jié)處分別設(shè)置了扭轉(zhuǎn)彈簧和直線彈簧，實(shí)際工作過程中，扭轉(zhuǎn)彈簧和直線彈簧在拉伸及壓縮過程中除了產(chǎn)生彈性變形以外還會(huì)產(chǎn)生阻尼，在擺動(dòng)—支撐的步態(tài)變化過程中，可以起到對(duì)機(jī)構(gòu)降低沖擊、平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的效果。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、外骨骼機(jī)構(gòu)模擬了人體髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)以及大腿、小腿、腳面的正常生理結(jié)構(gòu)尺寸；

2、閉鏈連桿式外骨骼結(jié)構(gòu)可以承擔(dān)較大的載荷，在腿部支撐地面的狀態(tài)下對(duì)所承擔(dān)的載荷進(jìn)行有效支撐，保證較高的穩(wěn)定行和剛度；

3、欠驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了僅依靠髖關(guān)節(jié)處的一個(gè)驅(qū)動(dòng)源對(duì)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)三處自由關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)，有效地減少了系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目，節(jié)省了下肢外骨骼所攜帶的能源。

4、低成本、易操作、控制簡(jiǎn)便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的示意簡(jiǎn)圖；

圖2是本發(fā)明的下肢外骨骼步行各個(gè)相位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-驅(qū)動(dòng)器、2-髖關(guān)節(jié)、3-連桿一、4-扭轉(zhuǎn)彈簧、5-連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一、6-連桿二、7-連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二、8-連桿三、9-滑塊、10-連桿四、11-連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三、12-腳外殼、13-腳部連桿、14-踝關(guān)節(jié)、15-小腿外殼、16-小腿連桿、17-直線彈簧、18-膝關(guān)節(jié)、19-大腿連桿、20-大腿外殼。

具體實(shí)施方式

在圖1所示的閉鏈連桿式欠驅(qū)動(dòng)下肢外骨骼機(jī)構(gòu)示意圖中，驅(qū)動(dòng)器1與機(jī)座連接，連桿一3的一端與驅(qū)動(dòng)器連接，連桿一的另一端通過連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一5與連桿二6的一端連接，連桿二的另一端通過連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二7與連桿三8的一端連接，連桿三的另一端通過設(shè)在小腿殼體上的滑塊9與連桿四10的一端連接，連桿四的另一端通過連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三11連接；髖關(guān)節(jié)2與機(jī)座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，大腿連桿19的一端與髖關(guān)節(jié)連接，大腿連桿的另一端通過膝關(guān)節(jié)18與小腿連桿16的一端連接，小腿連桿的另一端通過踝關(guān)節(jié)14與腳部連桿13的一端連接，腳部連桿的另一端與上述連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三連接；在大腿連桿、小腿連桿和腳部連桿的外面均設(shè)有大腿外殼20、小腿外殼15和腳殼體12，大、小腿和腳殼體依次通過髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；在上述連桿一與連桿二連接的一端設(shè)有連接兩個(gè)連桿的扭轉(zhuǎn)彈簧4，直線彈簧17的一端與滑塊連接，其另一端與小腿殼體連接，滑塊的滑道設(shè)在小腿殼體上。在髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)上均設(shè)有限位裝置，用來限制三個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的極限位置，避免下肢外骨骼在運(yùn)動(dòng)過程中超過人體關(guān)節(jié)極限位置而引起對(duì)穿戴者的損傷。所述髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)和所有連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)均為轉(zhuǎn)動(dòng)副。

如圖2所示，本發(fā)明的工作原理和應(yīng)用過程如下：

1、在腿部直立狀態(tài)下(支撐狀態(tài))，此時(shí)扭轉(zhuǎn)彈簧4處于壓縮狀態(tài)，直線彈簧17處于拉伸狀態(tài)，準(zhǔn)備邁步(腿部向后擺動(dòng))。

2、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在連桿一和連桿二6的牽引下，大腿連桿19和小腿連桿16向后擺動(dòng)，髖關(guān)節(jié)2與膝關(guān)節(jié)18轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)直線彈簧17收縮，滑塊9向上運(yùn)動(dòng)，腳踝關(guān)節(jié)14轉(zhuǎn)動(dòng)，腳后跟位置離開地面。

3、驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)連桿一3繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在連桿一和連桿二6的牽引下，大腿連桿19和小腿連桿16繼續(xù)向后擺動(dòng)，使得髖關(guān)節(jié)2與膝關(guān)節(jié)18繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)直線彈簧17收縮至平衡狀態(tài)，滑塊9繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，腳踝關(guān)節(jié)14轉(zhuǎn)動(dòng)，腳底逐漸完全離開地面，在此過程中扭轉(zhuǎn)彈簧4逐漸打開，最終扭轉(zhuǎn)彈簧4恢復(fù)原長(zhǎng)。

4、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，大腿連桿19達(dá)到限位裝置的順時(shí)針極限位置，腳部抬到最高，腿部后擺達(dá)到最大狀態(tài)。這時(shí)連桿一轉(zhuǎn)動(dòng)方向即將發(fā)生改變，即將向前邁腿。

5、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3在上述狀態(tài)4的基礎(chǔ)上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿一3和連桿二6帶動(dòng)髖關(guān)節(jié)2以及大腿連桿19逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，向前邁腿。此時(shí)小腿連桿16以及腳部連桿13作為一個(gè)整體繞著膝關(guān)節(jié)18逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。此過程中扭轉(zhuǎn)彈簧4以及直線彈簧17均不發(fā)生變化。

6、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3在上述狀態(tài)5的基礎(chǔ)上繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿一3和連桿二6帶動(dòng)髖關(guān)節(jié)2以及大腿連桿19逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，向前邁腿。接近連桿一3的逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)極限位置，扭轉(zhuǎn)彈簧4以及直線彈簧17均不發(fā)生變化。

7、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3在上述狀態(tài)6的基礎(chǔ)上繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到大腿連桿19的逆針極限位置，限位裝置工作。此時(shí)大腿連桿19不動(dòng)，連桿一3、二6、三8驅(qū)動(dòng)大腿連桿19繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，大腿連桿19與小腿連桿16相對(duì)位置接近以直線，向前擺腿達(dá)到最大角度。這一過程中，扭轉(zhuǎn)彈簧4以及直線彈簧17均不發(fā)生變化。

8、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3在上述狀態(tài)7的基礎(chǔ)上順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，大腿連桿19及小腿連桿16順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，向回收腿。大腿連桿19與小腿連桿16的相對(duì)位置關(guān)系不發(fā)生變化。后腳跟位置為整個(gè)下肢外骨骼機(jī)構(gòu)的最低點(diǎn)，腳部準(zhǔn)備落地。

9、驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)連桿一3在上述狀態(tài)8的基礎(chǔ)上繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)大腿連桿19及小腿連桿16順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。腳后腳跟位置首先落地，并逐漸整個(gè)腳步地面落地，平穩(wěn)站立。這個(gè)過程中扭轉(zhuǎn)彈簧4被壓縮，直線彈簧17被拉伸，滑塊9向下運(yùn)動(dòng)。腳部落地的過程中扭轉(zhuǎn)彈簧4和直線彈簧17的彈簧阻尼系統(tǒng)被動(dòng)工作，起到了對(duì)膝關(guān)節(jié)的緩沖減震作用，同時(shí)儲(chǔ)存了一部分勢(shì)能。

10、待腳部全部平穩(wěn)落地之后，一個(gè)擺腿邁步的周期結(jié)束。腿部變換為支撐狀態(tài)，此時(shí)下肢外骨骼的各個(gè)連桿和彈簧恢復(fù)到了上述狀態(tài)1的情況(支撐狀態(tài))。下肢外骨骼的一個(gè)工作周期結(jié)束。