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龙图腾网获悉北京航空航天大学;北歌(潍坊)智能科技有限公司申请的专利一种主被动结合的下肢外骨骼机器人机构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117100562B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311091435.7，技术领域涉及：A61H3/00；该发明授权一种主被动结合的下肢外骨骼机器人机构是由张旭东;马洪涛;张武翔;马宏刚;史颜俊;冯仰刚;丁希仑设计研发完成，并于2023-08-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种主被动结合的下肢外骨骼机器人机构在说明书摘要公布了：本发明公开一种主被动结合的下肢外骨骼机器人机构，采用有源和无源结合的方式，为穿戴者的下肢运动提供被动的重力补偿和主动的运动辅助。首先，设计了基于拉伸弹簧、单连杆和绳索的重力平衡机构，通过固定在机架上的可调拉伸弹簧和绳索，为下肢外骨骼的髋膝关节提供相应的力矩，平衡由于下肢及下肢外骨骼重力产生的力矩，从而完成被动的重力平衡；然后设计了基于电机的主动辅助，通过置于腰背部后侧的电机驱动平台对线轮进行驱动带动绳索向髋膝关节外骨骼传递主动的辅助力矩；最后设计了轻便紧凑的模块化髋膝关节，将绳索传递的主被动力矩进行整合，输出到穿戴者的下肢，完成对穿戴者的重力补偿和运动辅助。

本发明授权一种主被动结合的下肢外骨骼机器人机构在权利要求书中公布了：1.一种主被动结合的下肢外骨骼机器人机构，包括绑缚于人体腰背部的外骨骼本体机构，以及绑缚于人体刷腿的下肢外骨骼机构；其特征在于： 所述外骨骼本体机构包括背板、重力平衡装置与电机驱动平台； 其中，重力平衡装置为4套横向安装于背板上的导轨滑块模组；四套导轨滑块模的滑块上通过拉伸弹簧连接重力平衡绳索，重力平衡绳索连接电动驱动平台中线轮外缘设计的凸起，进而将重力平衡装置中拉伸弹簧的预紧力传递给线轮； 电机驱动平台包括腰背部绑缚背板、腰部机架、线轮驱动机构与导线机构；其中，腰部机架安装于背板上，腰部机构两侧具有下肢外骨骼机构连接臂；同时在两侧下肢外骨骼机构连接臂的上下位置安装有导线机构；导线机构为两个轴线纵向设置的导线轮； 背板与腰部机架上横向对应位置开有四个通孔，形成线轮驱动机构安装通道；线轮驱动机构横向由左至右分别为左髋驱动机构、左膝驱动机构、右髋驱动机构、右膝驱动机构；四个线轮驱动机构结构相同，具有由电机模组驱动转动的线轮；其中线轮通过轴承安装于腰部机架上的通孔内，且其外表面绕线槽位于线轮驱动机构安装通道外部； 腰背部绑缚背板平行于背板设置，与腰部机架固定；腰背部绑缚背板上开孔用于穿过绑带； 所述下肢外骨骼机构由髋关节模块、大腿外骨骼、膝关节模块、小腿外骨骼与踝关节模块构成； 其中，髋关节模块包括膝关节中转轮、髋关节驱动轮、大腿上端连接件，腰部连接件以及弹性元件，均套于髋关节阶梯轴上；膝关节中转轮为双槽线轮通过轴承进行安装；髋关节驱动轮为单槽线轮固定安装；大腿连接件通过轴承进行安装；腰部连接件通过轴承进行安装；弹性元件固定安装，同时弹性元件两端与大腿上端连接件固定；上述结构的髋关节模块的阶梯轴通过轴承安装于腰部机架侧方的连接臂上；同时腰部连接件与连接臂间固连； 大腿外骨骼包括髋关节侧大腿连杆、膝关节侧大腿连杆与大腿绑缚机构；其中，髋关节侧大腿连杆与膝关节侧大腿连杆滑动连接，使大腿外骨骼长度可调；髋关节侧大腿连杆顶部与髋关节模块中大腿上端连接件固定；大腿绑缚机构为弧形板状结构，位于膝关节侧大腿连杆外侧，且开孔用于穿过绑缚带；大腿绑缚机构外弧面与膝关节侧大腿连杆固定； 膝关节模块包括大腿末端连接件、小腿上端连接件、膝关节弹性元件、膝关节驱动轮，均套于膝关节阶梯轴上；小腿上端连接件通过轴套进行安装；大腿末端连接件通过轴承进行安装；膝关节驱动轮为单槽线轮，固定安装；膝关节弹性元件固定安装；同时弹性元件两端与小腿上端连接件固定；上述结构的膝关节模块中，大腿末端连接件与大腿外骨骼中的膝关节侧大腿连杆下端连接固定； 小腿外骨骼由膝关节侧小腿连杆、踝关节侧小腿连杆与小腿绑缚机构组成；其中，膝关节侧小腿连杆顶部与小腿上端连接件固连；膝关节侧小腿连杆下部与踝关节侧小腿连杆间滑动连接，使小腿外骨骼长度可调；小腿绑缚机构为弧形板状结构，位于膝关节侧小腿连杆外侧，且开孔用于穿过绑缚带；小腿绑缚机构外弧面与膝关节侧小腿连杆固定； 踝关节模块由踝关节连杆、弹簧与足部支撑板构成；其中，踝关节连杆顶端与踝关节侧小腿连杆底端间铰接；且踝关节连杆底端与踝关节侧小腿连杆底端通过两侧弹簧连接；踝关节连杆底端固定于足部支撑板一侧；足部支撑板后端设计有绑缚板，绑缚板上开孔用于穿过绑缚带； 上述结构的左右两套下肢外骨骼机构通过两组驱动绳索进行驱动运动；每组驱动绳索由两条髋关节驱动绳索、两条膝关节中转绳索与两条膝关节驱动绳索组成；其中，一组驱动绳索为左侧下肢驱动绳索，与线轮驱动机构中的左髋驱动机构、左膝驱动机构以及左侧下肢外骨骼机构连接； 其中，两根髋关节驱动绳索反向缠绕于髋驱动机构中的线轮上，端部与左髋驱动机构中的线轮周向U型槽内销钉连接；进一步两根髋关节绳索沿水平横向分别绕过腰部机架左侧连接臂上下两个导线轴承中位于外侧的导线轴承后，水平前向到达髋关节模块中髋关节驱动轮处，并反向缠绕于髋关节模块中髋关节驱动轮上，另一端部与髋关节驱动轮周向U型槽内销钉连接； 两根膝关节驱动绳索反向缠绕于左膝驱动机构中的线轮上，端部与左膝驱动机构中的线轮周向U型槽内销钉连接；进一步两根膝关节绳索沿水平横向分别绕过腰部机架左侧连接臂上下方两个导线轴承中位于内侧的导线轴承后，水平前向到达膝关节模块中膝关节驱动轮处，并反向缠绕于髋关节模块中膝关节中转轮内侧的U型槽内，且端部与U型槽内销钉连接； 两根膝关节中转绳索反向缠绕于髋关节模块中的膝关节中转轮外侧的U型槽上，与U型槽内销钉连接；进一步将两根膝关节中转绳索反向缠绕于膝关节驱动轮上，另一端部固定于膝关节中转轮内侧的U型槽内销钉连接； 另一组驱动绳索为右侧下肢驱动绳索，与线轮驱动机构中的右髋驱动机构、右膝驱动机构以及右侧下肢外骨骼机构连接，连接方式与前述相同。

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