作品简介：穿戴式绳驱柔性下肢外骨骼三姿态康复护理装置

（1）        应用领域和技术原理极其用途：该产品是一种帮助下肢不同程度损伤的病人进行康复训练的多姿态的辅助产品。针对下肢不同程度损伤的病人所需要的进行恢复的姿态多样的问题，提出一种在原有平躺姿态床体的基础上结合坐姿以及站姿的三姿态模式。三种姿态之间能够完美的相互转换，但是不会失去外骨骼的灵活性。通过对照人体结构，按照人体工程设计下肢外骨骼，主要涉及髋关节，膝关节的连接，满足带动下肢进行康复训练的各种角度。

（2）        技术性能指标：尺寸1912×1070×730mm，电源24V，电机DC12V，46RPM，p＝15W， 主控板功率0.38W.

（3）        作品的创造性,先进性，可行性，实用性：本产品针对现阶段下肢外骨骼在设计上未满足穿戴者在不同康复阶段康复需求的问题，设计了一款绳驱三态两相柔性下肢外骨骼康复护理装置，由护理床、辅助坐起-站立机构和柔性下肢外骨骼结构组成，可提供平躺、坐立、站立三种不同姿态的训练。针对刚性外骨骼重量大，存在刚性冲击的缺点，本产品髋关节采用鲍登绳进行柔性驱动，可有效减缓电机启动冲击，实现轻量化设计，并且针对鲍登绳驱动“只拉不压”，无法实现关节完整屈曲/后伸自由度的缺点，设计一个新型并联式柔性驱动器，将鲍登绳和弹簧平行安装在大腿外侧，模拟大腿大收肌和半腱肌工作，在结构上弹簧可弥补鲍登绳“只拉不压”的缺点，还可以在步态周期储存释放能量，助力行走。为实现本产品三种姿态转换，在臀部板下侧设计了伸缩支撑杆，在躺坐姿态下起支撑作用，坐站姿态转换时伸缩支撑杆可随臀部板收起。同时 ，该产品在外骨骼的大腿处有绳驱和弹簧相结合，弥补绳驱只拉不压的缺点，在控制方面，树莓派微型计算机运行OPENCV视觉算法对运动进行点位监测, 对康复者的运动轨迹分析，保证康复训练的运动合理性。

（4）        作用意义：随着生活经济水平的提高，以及运动的普及，车辆的普遍，“危险”环绕在人们的身边，使得不同年龄段的人们都会有下肢出现问题的可能，老年人的骨质疏松，年轻人的半月板损伤又或者是车祸，出现不同程度的下肢损伤，该产品能够满足不同损伤程度病人的恢复，并且能够进行三姿态的转换使得康复多元化，满足乐趣，使得病人更加舒适。

（5）        推广应用场景，效益分析与市场监测: 我国的机械外骨骼领域产业已经开始规模化生产，各类产品发展迅速，但对于创新点的缺少成为阻碍外骨骼发展的重要因素，使其在国际市场中难以取得领先地位。考虑到满足患者康复者以及受众扩大的需求，其市场规模将会日益扩大。