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峰值功率放大的助力装置及踝关节助力 外骨骼

阅读：12发布：2020-05-12

专利汇可以提供峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请提供了一种峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼，峰值功率放大的助力装置包括固定架、助力弹簧、转动设置于固定架上的转动轴、连接转动轴与助力弹簧的第一助力绳、驱动转动轴转动以使第一助力绳拉伸助力弹簧的助力电机、连接所助力电机与转动轴的离合机构和控制离合机构进行锁定动作与解锁动作切换的驱动机构。在用户的脚蹬地阶段，驱动机构控制离合机构使助力电机与转动轴由相连状态切换成断离状态，助力弹簧便可将非蹬地阶段储存的能量在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机产生较大的峰值功率，并减小了助力电机的重量和尺寸，使踝关节助力外骨骼具有体积小、重量轻、峰值功率高的特性。，下面是峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种峰值功率放大的助力装置，其特征在于：包括固定架、助力弹簧、转动设置于所述固定架上的转动轴、连接所述转动轴与所述助力弹簧的第一助力绳、驱动所述转动轴转动以使所述第一助力绳拉伸所述助力弹簧的助力电机、连接所述助力电机与所述转动轴的离合机构和控制所述离合机构进行锁定动作与解锁动作切换的驱动机构，所述助力电机、所述驱动机构和所述离合机构设置于所述固定架上。
2.如权利要求1所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述离合机构包括固定于所述固定架上的支撑架、滑动安装于所述支撑架上的移动座、转动安装于所述移动座上的传动轴和套装于所述传动轴上的第一齿轮与第二齿轮，所述传动轴平行于所述转动轴，所述转动轴上套装有用于与所述第一齿轮配合啮合的第三齿轮，所述助力电机的转矩输出轴上套装有用于与所述第二齿轮配合啮合的第四齿轮，所述驱动机构与所述移动座相连。
3.如权利要求2所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述驱动机构包括用于向上推顶所述移动座的凸轮和驱动所述凸轮转动的舵机，所述舵机设置于所述固定架上。
4.如权利要求3所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述离合机构还包括引导所述移动座移动的至少一根导向轴，所述移动座上开设有供相应所述导向轴穿过的套孔，各所述导向轴的一端与所述支撑架相连，各所述导向轴的另一端穿过相应所述套孔，且各所述导向轴的另一端安装有防止所述移动座脱落的防脱螺母。
5.如权利要求4所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述离合机构还包括用于向下弹性推顶所述移动座的复位弹簧，所述复位弹簧的顶端与所述支撑架相连，所述复位弹簧的底端顶抵于所述移动座上。
6.如权利要求2所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述移动座上设置有容置腔，所述传动轴、所述第一齿轮和所述第二齿轮置于所述容置腔中，所述容置腔对应侧壁上分别设有供所述传动轴置入的安装孔。
7.如权利要求1至6任一项所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述转动轴上安装有绕绳轮，所述第一助力绳远离所述助力弹簧的一端与所述绕绳轮相连。
8.如权利要求7所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述绕绳轮的外周面上设有用于定位所述第一助力绳的绕绳槽。
9.如权利要求1至6任一项所述的峰值功率放大的助力装置，其特征在于：所述峰值功率放大的助力装置还包括用于连接所述助力弹簧与踝关节助力外骨骼的第二助力绳，所述第二助力绳的一端与所述助力弹簧相连。
10.一种踝关节助力外骨骼，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的峰值功率放大的助力装置。

说明书全文

峰值功率放大的助力装置及踝关节助力 外骨骼

技术领域

[0001] 本申请属于下肢外骨骼技术领域，更具体地说，是涉及一种峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼。

背景技术

[0002] 外骨骼作为一种人体穿戴设备，是将步态分析、机电一体化、生物力学等诸多领域融合而成的新型机器人，可广泛地应用于军事、医疗和助老等领域。当前，主动式踝关节助力外骨骼一般采用驱动装置直接助力，即利用主动式踝关节助力外骨骼的驱动装置在用户脚蹬地阶段为人体踝关节助力，这就对踝关节助力外骨骼驱动装置的功率要求较高，使踝关节助力外骨骼需要配置大功率的驱动装置。由于大功率的驱动装置重量和尺寸通常比较大，加上与大功率的驱动装置配套的减速器、支架等零件也比较大，使得踝关节助力外骨骼的体型尺寸与重量较大，导致踝关节助力外骨骼的关节运动与人体的关节运动协调性差，严重时还会在穿戴使用过程中对人体造成损伤。发明内容

[0003] 本申请的目的之一在于提供一种峰值功率放大的助力装置，旨在解决相关技术中存在的踝关节助力外骨骼对驱动装置的功率要求较高，且体型尺寸与重量较大的问题。

[0004] 为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种峰值功率放大的助力装置，包括固定架、助力弹簧、转动设置于所述固定架上的转动轴、连接所述转动轴与所述助力弹簧的第一助力绳、驱动所述转动轴转动以使所述第一助力绳拉伸所述助力弹簧的助力电机、连接所述助力电机与所述转动轴的离合机构和控制所述离合机构进行锁定动作与解锁动作切换的驱动机构，所述助力电机、所述驱动机构和所述离合机构设置于所述固定架上。

[0005] 在一个实施例中，所述离合机构包括固定于所述固定架上的支撑架、滑动安装于所述支撑架上的移动座、转动安装于所述移动座上的传动轴和套装于所述传动轴上的第一齿轮与第二齿轮，所述传动轴平行于所述转动轴，所述转动轴上套装有用于与所述第一齿轮配合啮合的第三齿轮，所述助力电机的转矩输出轴上套装有用于与所述第二齿轮配合啮合的第四齿轮，所述驱动机构与所述移动座相连。

[0006] 在一个实施例中，所述驱动机构包括用于向上推顶所述移动座的凸轮和驱动所述凸轮转动的舵机，所述舵机设置于所述固定架上。

[0007] 在一个实施例中，所述离合机构还包括引导所述移动座移动的至少一根导向轴，所述移动座上开设有供相应所述导向轴穿过的套孔，各所述导向轴的一端与所述支撑架相连，各所述导向轴的另一端穿过相应所述套孔，且各所述导向轴的另一端安装有防止所述移动座脱落的防脱螺母。

[0008] 在一个实施例中，所述离合机构还包括用于向下弹性推顶所述移动座的复位弹簧，所述复位弹簧的顶端与所述支撑架相连，所述复位弹簧的底端顶抵于所述移动座上。

[0009] 在一个实施例中，所述移动座上设置有容置腔，所述传动轴、所述第一齿轮和所述第二齿轮置于所述容置腔中，所述容置腔对应侧壁上分别设有供所述传动轴置入的安装孔。

[0010] 在一个实施例中，所述转动轴上安装有绕绳轮，所述第一助力绳远离所述助力弹簧的一端与所述绕绳轮相连。

[0011] 在一个实施例中，所述绕绳轮的外周面上设有用于定位所述第一助力绳的绕绳槽。

[0012] 在一个实施例中，所述峰值功率放大的助力装置还包括用于连接所述助力弹簧与踝关节助力外骨骼的第二助力绳，所述第二助力绳的一端与所述助力弹簧相连。

[0013] 本申请的目的之二在于提供一种峰值功率放大的助力装置，旨在解决相关技术中存在的踝关节助力外骨骼对助力装置的功率要求较高，且体型尺寸与重量较大的问题。

[0014] 为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种踝关节助力外骨骼，包括所述峰值功率放大的助力装置。

[0015] 本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

[0016] 本申请提供的峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼的有益效果在于：与现有技术相比，本申请提供的峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼，结合踝关节助力外骨骼助力阶段时间短、功率高的特点，通过设置将助力电机与转动轴锁定相连或解锁断离的离合机构，则在用户的脚非蹬地时，驱动机构控制离合机构处于锁定工作状态，使助力电机的转矩输出轴与转动轴相连，转动轴转动以卷绕提拉第一助力绳，便可通过第一助力绳拉伸助力弹簧，使助力弹簧储存助力电机输出的功率。而在用户的脚蹬地时，驱动机构控制离合机构处于解锁工作状态，使助力电机的转矩输出轴与转动轴断离，助力弹簧储存的能量便可在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，降低了踝关节助力外骨骼对助力电机功率的要求，实现用低功率助力电机提供大功率的助力效果，减小了助力电机的重量和尺寸，使踝关节助力外骨骼满足体积小、重量轻、峰值功率高的使用要求。附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0018] 图1为本申请实施例提供的峰值功率放大的助力装置的立体结构示意图一；

[0019] 图2为本申请实施例提供的峰值功率放大的助力装置的立体结构示意图二；

[0020] 图3为本申请实施例提供的峰值功率放大的助力装置的爆炸结构示意图；

[0021] 图4为本申请实施例提供的离合机构的立体结构示意图；

[0022] 图5为本申请实施例提供的踝关节助力外骨骼的结构示意图；

[0023] 图6为本申请实施例提供的踝关节助力外骨骼穿戴于人体上的结构示意图。

[0024] 其中，图中各附图主要标记：

[0025] 1-固定架；11-支架；12-支座；2-助力弹簧；

[0026] 3-转动轴；31-绕绳轮；4-第一助力绳；5-助力电机；

[0027] 6-离合机构；61-支撑架；62-移动座；621-套孔；622-容置腔；623-安装孔；63-传动轴；64-第一齿轮；65-第二齿轮；66-第三齿轮；67-第四齿轮；68-导向轴；69-防脱螺母；

[0028] 7-驱动机构；71-凸轮；72-舵机；

[0029] 8-直线轴承；9-复位弹簧；10-第二助力绳；20-踝关节外骨骼。

具体实施方式

[0030] 为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

[0031] 需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

[0032] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

[0033] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0034] 本申请的目的是提出一种峰值功率放大的助力装置及具有该峰值功率放大的助力装置的踝关节助力外骨骼，考虑到踝关节助力外骨骼在一个步态周期中仅在脚蹬地时提供助力，其助力特点为时间短、功率高，做功时间仅为整个步态周期18％左右，无法较好的利用助力电机5的输出功率，但若借助助力弹簧2等储能机构存储助力电机5在其余82％步态周期的时间内做的功，利用助力弹簧2在脚蹬地时需要助力的时刻集中释放能量，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，则可大大降低对助力电机5大功率的要求。

[0035] 请一并参阅图1、图3及图6，现对本申请提供的峰值功率放大的助力装置进行说明。本申请提供的峰值功率放大的助力装置，包括固定架1、助力弹簧2、转动设置于固定架1上的转动轴3、连接转动轴3与助力弹簧2的第一助力绳4、驱动转动轴3转动以使第一助力绳4拉伸助力弹簧2的助力电机5、连接助力电机5与转动轴3的离合机构6和控制离合机构6进行锁定动作与解锁动作切换的驱动机构7，助力电机5、驱动机构7和离合机构6设置于固定架1上。

[0036] 具体地，请一并参阅图2及图3，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，固定架1上设有安装转动轴3的支架11，转动轴3通过轴承转动安装于支架11上，以方便转动轴3的安装，同时增强转动轴3与固定架1连接的稳定性。

[0037] 具体地，请一并参阅图2及图3，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，固定架1上设有安装助力电机5的支座12，助力电机5固定于支座12上，以方便助力电机5的安装，同时增强助力电机5与固定架1连接的稳定性。其中，助力电机5可以是步进电机或减速电机。

[0038] 本申请提供的峰值功率放大的助力装置，与现有技术相比，本申请提供的峰值功率放大的助力装置，结合踝关节助力外骨骼助力阶段时间短、功率高的特点，通过设置将助力电机5的转矩输出轴与转动轴3锁定相连或解锁断离的离合机构6，则在用户的脚处于非蹬地阶段，驱动机构7控制离合机构6处于锁定工作状态，使助力电机5的转矩输出轴与转动轴3相连，进而使助力电机5驱动转动轴3转动以卷绕提拉第一助力绳4，便可通过第一助力绳4拉伸助力弹簧2以使助力弹簧2储存助力电机5输出的功率。而在用户的脚蹬地阶段，驱动机构7控制离合机构6处于解锁工作状态，使助力电机5的转矩输出轴与转动轴3断离，助力弹簧2储存的能量便可在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，降低了踝关节助力外骨骼对助力电机5功率的要求，实现用低功率助力电机5提供大功率助力的效果，并且减小了助力电机5的重量和尺寸，使踝关节助力外骨骼适用于具有体积小、重量轻、峰值功率大使用要求的应用场景。

[0039] 进一步地，请一并参阅图2、图3及图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，离合机构6包括固定于固定架1上的支撑架61、滑动安装于支撑架61上的移动座62、转动安装于移动座62上的传动轴63和套装于传动轴63上的第一齿轮64与第二齿轮65，传动轴63平行于转动轴3，转动轴3上套装有用于与第一齿轮64配合啮合的第三齿轮66，助力电机5的转矩输出轴上套装有用于与第二齿轮65配合啮合的第四齿轮67，驱动机构7与移动座62相连。

[0040] 本实施例中，在用户的脚处于非蹬地阶段，驱动机构7驱动移动座62朝向靠近转动轴3的方向移动，移动座62带动传动轴63移动至与传动轴63位置对应的位置后，传动轴63上的第一齿轮64与转动轴3上的第三齿轮66啮合，传动轴63上的第二齿轮65与助力电机5的转矩输出轴上的第四齿轮67啮合，使离合机构6处于锁定工作状态，则助力电机5的转矩输出轴与转动轴3通过传动轴63和由第三齿轮66与第一齿轮64、第四齿轮67与第二齿轮65分别啮合配合的齿轮传动结构相连，使助力电机5能够驱动转动轴3转动以卷绕提拉第一助力绳4，便可通过第一助力绳4拉伸助力弹簧2，使助力弹簧2储存助力电机5输出的功率。而在用户的脚蹬地阶段，驱动机构7驱动移动座62朝向远离转动轴3的方向移动，移动座62带动传动轴63远离传动轴63后，传动轴63上的第一齿轮64与转动轴3上的第三齿轮66脱离，传动轴
63上的第二齿轮65与助力电机5的转矩输出轴上的第四齿轮67脱离，使离合机构6处于解锁工作状态，则助力电机5的转矩输出轴与转动轴3断离，助力弹簧2储存的能量便可在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，降低了踝关节助力外骨骼对助力电机5功率的要求，实现用低功率助力电机5提供大功率的助力效果。

[0041] 此外，通过助力弹簧2储存的能量便可在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，避免助力电机直接助力，降低助力过程对腿部的反作用力，有效减轻对腿部肌肉的作用力，使踝关节助力外骨骼的关节运动与人体的关节运动协调性较好，不会在穿戴使用过程中对人体造成损伤。

[0042] 具体地，传动轴63的两端通过轴承转动安装于移动座62上，以减小传动轴63转动时摩擦，保证传动轴63能够稳定顺畅地将助力电机5的转矩传递至转动轴3。

[0043] 进一步地，请一并参阅图3及图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，移动座61上设置有容置腔622，传动轴63、第一齿轮64和第二齿轮65置于容置腔622中，容置腔622对应侧壁上分别设有供传动轴63置入的安装孔623。

[0044] 本实施例中，通过在移动座61上设置容置腔622，将传动轴63、第一齿轮64和第二齿轮65置于容置腔622中，使得离合机构的结构更加紧凑以减小体积，并有利于离合机构工作稳定性的提高。

[0045] 在一个实施例中，请一并参阅图2、图3及图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，驱动机构7包括用于向上推顶移动座62的凸轮71和驱动凸轮71转动的舵机72，舵机72设置于固定架1上。

[0046] 本实施例中，通过机72驱动凸轮71转动(或摆动)，由转动(或摆动)的凸轮71向上推顶移动座62，实现离合机构6锁定与解锁两种工作状态的切换，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的目的，实现用低功率助力电机5提供大功率的助力效果，结构简单，稳定性强，有利于减小踝关节助力外骨骼的尺寸与重量，使得踝关节助力外骨骼满足轻型化的使用需求。当然，舵机72也可以采用具有减速机的减速电机替换，在此不作唯一限定。

[0047] 进一步地，请一并参阅图2，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，凸轮71抵顶于移动座62之底端面的中心位置。

[0048] 本实施例中，通过将凸轮71抵顶于移动座62之底端面的中心位置，使凸轮71在摆动过程中能够稳定触发移动座62移动，增强离合机构6锁定与解锁两种工作状态切换的稳定可靠性。并且，凸轮71抵顶于移动座62之底端面的中心位置，当凸轮71处于死点位置时，仅会给舵机72施加径向力，不会给舵机72造成扭矩；而当凸轮71离开死点位置时，移动座62能够在自身重力(或复位弹簧9的弹性抵顶作用下)向下移动到初始位置，使离合机构6解锁。

[0049] 具体地，驱动机构7位于移动座62正下方，舵机72可带动凸轮71转动或摆动，使移动座62上下往复运动，当凸轮71将平移架推至上端位置时，传动轴63上的第一齿轮64和第二齿轮65会分别与转动轴3上的第三齿轮66和助力电机5输出轴上的第四齿轮67相啮合，从而将助力电机5的功率传递至转动轴3；由于第一齿轮64、第二齿轮65、第三齿轮66和第四齿轮67在转动过程中会产生径向力，径向力会通过凸轮71传递到舵机72，为避免对舵机72造成损坏，将凸轮71抵顶于移动座62之底端面的中心位置，不会给停止的舵机72带来扭矩，由于采用舵机72控制，使离合机构6具有稳定的触发与工作状态。

[0050] 在另一个实施例中，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，驱动机构7还可以是本领域技术人员所公知的具有直线驱动移动座62往复移动的直线驱动机构7，直线驱动机构7可以是微型电缸或者微型电动推杆，但不局限于微型电缸或者微型电动推杆。

[0051] 进一步地，请一并参阅图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，离合机构6还包括引导移动座62移动的至少一根导向轴68，移动座62上开设有供相应导向轴68穿过的套孔621，各导向轴68的一端与支撑架61相连，各导向轴68的另一端穿过相应套孔621，且各导向轴68的另一端安装有防止移动座62脱落的防脱螺母69。

[0052] 本实施例中，通过在支撑架61上设置至少一根导向轴68，并在移动座62上开设有配合相应导向轴68滑移的套孔621，则可通过各导向轴68引导移动座62上下移动，使传动轴63上的第一齿轮64和第二齿轮65会分别与转动轴3上的第三齿轮66和助力电机5输出轴上的第四齿轮67能够较精准地啮合或脱离，增强离合机构6锁定与解锁两种工作状态切换的稳定可靠性。

[0053] 进一步地，请一并参阅图2及图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，各套孔621中安转有直线轴承8，各导向轴68通过相应直线轴承8转动安装于移动座62上的相应套孔621中，以减小摩擦，提高移动座62动态响应性能，增强移动座62上下移动的稳定可靠性。

[0054] 进一步地，请一并参阅图2、图3及图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，离合机构6还包括用于向下弹性推顶移动座62的复位弹簧9，复位弹簧9的顶端与支撑架61相连，复位弹簧9的底端顶抵于移动座62上。

[0055] 本实施例中，通过设置用于向下弹性推顶移动座62的复位弹簧9，则在移动座62带动传动轴63上的第一齿轮64和第二齿轮65分别与第三齿轮66和第四齿轮67脱离时，复位弹簧9将移动座62快速抵顶至下端位置，有效克服移动座62套孔621与导向轴68之间的摩擦，提高移动座62带动传动轴63动态响应性能，使离合机构6快速地由锁定工作状态切换至解锁工作状态，增强工作的稳定可靠性。

[0056] 进一步地，请一并参阅图2、图3及图4，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，复位弹簧9的数量与导向轴68的数量一致，各复位弹簧9套于相应导向轴68上。

[0057] 本实施例中，导向轴68的数量设置两根或者两根以上，移动座62上开设有与导向轴68数量相应的套孔621，设置数量与导向轴68的数量保持一致的复位弹簧9，并将多根复位弹簧9一一对应地套于多根导向轴68上，进一步增强了移动座62上下往复移动的顺畅性和稳定性。

[0058] 进一步地，请一并参阅图5，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，峰值功率放大的助力装置还包括用于连接助力弹簧2与踝关节助力外骨骼的第二助力绳10，第二助力绳10的一端与助力弹簧2相连。

[0059] 本实施例中，通过在助力弹簧2另一端设有第二助力绳10，通过第二助力绳10将助力弹簧2的另一端与踝关节助力外骨骼相连，方便助力弹簧2与踝关节助力外骨骼相连，提高助力装置的助力效果。

[0060] 进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，转动轴3上安装有绕绳轮31，第一助力绳4远离助力弹簧2的一端与绕绳轮31相连。

[0061] 本实施例中，通过在转动轴3上安装有绕绳轮31，通过转动轴3带动绕绳轮31对第一助力绳4进行卷绕提拉，增强第一助力绳4的卷绕提拉效率，使第一助力绳4能够稳定地拉伸助力弹簧2，进而使助力弹簧2能够将助力电机5的输出功率稳定高效地进行储存，然后在用户的脚蹬地阶段瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，降低了踝关节助力外骨骼对助力电机5功率的要求，实现用低功率助力电机5提供大功率的助力效果。

[0062] 进一步地，请一并参阅图1、图2及图3，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，绕绳轮31外周面上设有定位第一助力绳4的绕绳槽，以防止第一助力绳4在卷绕提升的过程中发生松动滑脱，增强第一助力绳4拉绳助力弹簧2储能的稳定性。

[0063] 优选地，作为本申请提供的峰值功率放大的助力装置的一种具体实施方式，第一助力绳4和第二助力绳10采用钢丝绳，以增强助力效果，并且降低助力过程对腿部的反作用力，减轻对腿部肌肉的作用力，使踝关节助力外骨骼的关节运动与人体的关节运动协调性较好，不会在穿戴使用过程中对人体造成损伤。

[0064] 请一并参阅图5及图6，本申请提供还提供一种踝关节助力外骨骼，包括峰值功率放大的助力装置。

[0065] 本申请提供的峰值功率放大的助力装置，与现有技术相比，本申请提供的峰值功率放大的助力装置，踝关节助力外骨骼，结合踝关节助力外骨骼助力阶段时间短、功率高的特点，通过设置将助力电机5与转动轴3锁定相连或解锁断离的离合机构6，则在用户的脚非蹬地时，驱动机构7控制离合机构6处于锁定工作状态，使助力电机5的转矩输出轴与转动轴3相连，转动轴3转动以卷绕提拉第一助力绳4，便可通过第一助力绳4拉伸助力弹簧2，使助力弹簧2储存助力电机5输出的功率。而在用户的脚蹬地时，驱动机构7控制离合机构6处于解锁工作状态，使助力电机5的转矩输出轴与转动轴3断离，助力弹簧2储存的能量便可在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机5产生较大的峰值功率进行瞬间助力的效果，降低了踝关节助力外骨骼对助力电机5功率的要求，实现用低功率助力电机5提供大功率的助力效果，减小了助力电机5的重量和尺寸，使踝关节助力外骨骼满足体积小、重量轻、峰值功率高的使用要求。

[0066] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼

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