CN109974777A - 一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，属于外骨骼关节测试技术领域。该实验平台包括支架和安装在所述支架上的工作平台，所述工作平台包括关节组件、气动肌肉组件、测试搭配组件，所述关节组件、气动肌肉组件及测试搭配组件均安装在工作平台上，所述气动肌肉组件与测试搭配组件相配合带动关节组件转动。通过对气动肌肉拉力大小及长度的变化测定、关节转动角度和运动过程中肢体对单臂作用力的测定，完成对三种不同驱动搭配模式的测试，以得到各搭配组合的优缺点。

Description

一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台

技术领域

本发明涉及外骨骼关节测试技术领域，尤其涉及一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台。

背景技术

随着老龄人口与脑卒中患者数量的不断增加，以及辅助治疗成本的增长，老龄服务及康复需求问题日益突出。康复机器人的开发及应用，将成为未来解决老龄问题的重要手段，具有积极的理论价值和现实意义。

传统的康复训练方式主要由医护人员、家人帮助患者借助简单器械带动患肢进行辅助训练，由于这类训练方式过多消耗体力，并易受治疗师主观因素影响，所以难以保证康复训练要求的强度、耐力的持久性以及训练效果的规范性。康复机器人的出现解决了传统康复方法的不足，提高了康复质量。

因为外骨骼康复机器人是一种与偏瘫患者身体直接接触的康复医疗设备，其安全性和柔顺性是非常重要的，另外，康复运动要求动作自然、平稳，而这些主要依赖于外骨骼康复机器人的执行器。目前大多数康复机器人采用的是电机驱动，其它类型的执行器主要包括气动肌肉、气缸及液压等。其中，气动肌肉的突出优点在于其动作方式、伸缩范围、响应时间与生物肌肉较为相似，其非线性特性与人体骨骼肌相近，具备电机等其他执行器所没有的柔顺性；其次，气动肌肉重量轻、输出拉力大、结构紧凑、使用灵活、洁净，而且可直接驱动负载，无需齿轮等减速机构，利于康复机器人的简单化、轻型化；此外，气动肌肉的运动行程受自身长度、输入气压等限制，只能在有限范围内运动，所以，气动肌肉相对于电机等其它执行器更能保证康复机器人的安全性和柔顺性。因此我们选择气动肌肉作为执行器，但气动肌肉作为执行器也有一个缺点，即单根气动肌肉只能提供单向力，不能满足人体关节的双向运动，所以它通常需要搭配其他组件共同工作。

目前可以使用气动肌肉作为关节驱动力的方式主要有三种模式，一种是利用两根气动肌肉以双端反向对拉方式驱动的气动肌肉驱动关节，能同时对气动肌肉驱动关节的位置和刚度进行控制；另一种是利用单根气动肌肉加扭簧的方式驱动的气动肌肉驱动关节；第三种是利用单根气动肌肉加拉簧的方式驱动的气动肌肉驱动关节。但是并不知道这三种模式各自的优缺点是什么，以及每种模式的具体参数是否是最合适状态，因此亟需一种实验平台装置可以对以上三种驱动模式进行实验以获得各个模式的优缺点以及元器件的最优参数，然后再进行外骨骼康复机器人的设计研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，通过对气动肌肉拉力大小及长度的变化测定、关节转动角度和运动过程中肢体对单臂作用力的测定，完成对三种不同驱动搭配模式的测试，以得到各搭配组合的优缺点。

本发明采用如下技术方案实现：

一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，包括支架和安装在所述支架上的工作平台，所述工作平台包括关节组件、气动肌肉组件、测试搭配组件，所述关节组件、气动肌肉组件及测试搭配组件均安装在工作平台上，所述气动肌肉组件与测试搭配组件相配合带动关节组件转动；

所述关节组件，包括负载、负载杆、输出法兰、钢丝轮组件、主轴、轴承、轴承座、联轴器、编码器、拉压力传感器及推拉装置，所述输出法兰、钢丝轮组件、轴承、轴承座、联轴器及编码器依次安装在主轴上形成关节组件的主体部分，所述主体部分通过轴承座安装在工作平台上，所述负载通过负载杆与输出法兰连接，所述推拉装置通过拉压力传感器与负载杆连接；

所述气动肌肉组件，包括气动肌肉支撑组件、气动肌肉执行器组件、位移传感器组件，所述气动肌肉执行器组件与气动肌肉支撑组件滑动连接，所述位移传感器组件与气动肌肉执行器组件连接用于测定气动肌肉的长度变化；

所述测试搭配组件，包括搭配气动肌肉组件、搭配拉簧组件及搭配扭簧组件，以完成对三种不同驱动搭配模式的测试。

其中，所述气动肌肉支撑组件，包括圆弧滑柄、传力杆、滑块、滑块连接头、导轨，所述圆弧滑柄开设有腰形槽，并通过所述腰型槽压紧在滑块连接头上，所述滑块连接头固定在滑块上，所述滑块与导轨的轨道配合连接，所述导轨安装在在工作平台上，所述传力杆的一端安装在滑块连接头的侧边。

其中，所述气动肌肉执行器组件，包括第一T型卡头钢丝绳、Y型连接头、气动肌肉、圆柱连接头、S型称重传感器、第一锁紧柱，所述第一T型卡头钢丝绳、Y型连接头、气动肌肉、圆柱连接头、S型称重传感器、第一锁紧柱依次相连，所述气动肌肉的一端穿过所述圆弧滑柄上开设的圆孔，并通过Y型连接头压紧固定在圆弧滑柄上。

其中，所述位移传感器组件，包括传感器安装夹具一、传感器安装夹具二、位移传感器，所述位移传感器安装在传感器安装夹具一、传感器安装夹具二上，且所述位移传感器的测试端固定在所述传力杆的另一端，所述传感器安装夹具一、传感器安装夹具二安装在工作平台上，所述气动肌肉通过进行收缩运动从而带动滑块运动，所述滑块通过传力杆将位移传递到位移传感器上从而可以测定气动肌肉长度变化的参数。

其中，所述钢丝轮组件，包括钢丝轮、钢丝轮压块，所述钢丝轮开设有缺口，且绕着钢丝轮的外围开设有2个钢丝绳槽，所述气动肌肉执行器组件中的第一T型卡头钢丝绳绕着其中一个钢丝绳槽被钢丝轮压块固定在缺口处，所述钢丝轮的侧面开设有第一扭簧固定孔、第二扭簧固定孔。

其中，所述搭配气动肌肉组件与气动肌肉执行器组件结构相同且对称分布在关节组件的两侧，所述搭配气动肌肉组件中的T型卡头钢丝绳绕着另一个钢丝绳槽被钢丝轮压块固定在缺口处。

其中，所述搭配拉簧组件，包括第二T型卡头钢丝绳、拉簧、吊环螺母、第二锁紧柱，所述第二T型卡头钢丝绳、拉簧、吊环螺母、第二锁紧柱依次相连，所述第二T型卡头钢丝绳绕着另一个钢丝绳槽被钢丝轮压块固定在缺口处；所述搭配拉簧组件与气动肌肉执行器组件对称分布在关节组件的两侧。

其中，所述关节组件，还包括前轴承盖、卡簧、后轴承盖、编码器架，所述前轴承盖设置在钢丝轮组件与轴承之间，所述卡簧设置在轴承与前轴承盖之间，所述后轴承盖设置在轴承座与联轴器之间，所述编码器架设置在联轴器与编码器之间用于支撑固定编码器；所述前轴承盖的侧面开设有第三扭簧固定孔、第四扭簧固定孔。

其中，所述搭配扭簧组件包括扭簧，所述扭簧的一端连接第一扭簧固定孔，所述扭簧的另一端连接第三扭簧固定孔；或者所述扭簧的一端连接第二扭簧固定孔，所述扭簧的另一端连接第四扭簧固定孔。

其中，所述工作平台的背板上设置有横向的加强筋一、加强筋二，所述工作平台的背板的一端设置有固定尾座，所述工作平台通过固定尾座固定在支架上；所述支架的材料为铝型材。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明气动肌肉执行器组件中的S型称重传感器用于测量所述气动肌肉力的大小，采用位移传感器组件实现对运动过程中气动肌肉长度变化的测定，利用编码器实现关节运动位置的测定，利用拉压力传感器实现外骨骼关节运动过程中肢体对单臂作用力的测定，本发明可以完成对外骨骼关节运动特性的研究，通过控制技术实时检测患者的肢体运动情况，实现关节运动的力闭环控制，并根据人体动作趋势准确的做出调整，执行康复训练任务，控制过程简便可靠。

2、采用气动肌肉作为康复机器人关节的执行器，其动作方式、响应时间、伸缩范围与生物肌肉较为相似，其非线性特性与人体骨骼肌相近，具备其他执行器所没有的柔顺性；其次，气动肌肉重量轻、输出拉力大、使用灵活、洁净，而且可直接驱动负载，无需齿轮等减速机构，利于康复机器人的轻型化、简单化；此外，气动肌肉的运动行程受自身长度、输入气压等限制，只能在有限范围内运动，更安全。

3、测试元器件的可更换性，实验平台中的气动肌肉、扭簧和拉簧都可以更换不同规格参数的，以测试得到效果最好的元器件规格参数，实验平台可多次利用，节约资源，低成本。

4、轻质、紧凑的结构设计，本实验平台所有加工零件及支架都采用轻质铝材，使整体结构轻巧；将气动肌肉作为驱动源的三种组合方式集成于一个平台上，仅需更换对应的测试搭配组件即可分别进行实验，一台三用、结构简单紧凑、高效节能。

附图说明

图1为本发明提供的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台的结构图。

图2为本发明提供的其中一种测试模式的工作平台的正面结构图。

图3为本发明提供的工作平台的正面结构图。

图4为本发明提供的关节组件的爆炸图。

图5为本发明提供的气动肌肉支撑组件和位移传感器组件的结构图。

图6为本发明提供的搭配气动肌肉组件的结构图。

图7为本发明提供的搭配拉簧组件的结构图。

图8为本发明提供的钢丝轮组件的结构图。

图9为本发明提供的前轴承盖的结构图。

图10为本发明提供的搭配气动肌肉组件模式的实验平台的结构图。

图11为本发明提供的搭配拉簧组件模式的实验平台的结构图。

图12为本发明提供的搭配扭簧组件模式的实验平台的结构图。

图中：

1、支架；

2、工作平台；22、关节组件；23、气动肌肉组件；24、测试搭配组件；

2401、搭配气动肌肉组件；2402、搭配拉簧组件；2403、搭配扭簧组件；

201、背板；202、加强筋一；203、加强筋二；204、固定尾座；

2211、负载；22112、拉压力传感器；22113、推拉装置；2212、负载杆；2213、输出法兰；2221、钢丝轮组件；241、扭簧；2222、主轴；2223、前轴承盖；2224、轴承；2225、卡簧；2226、轴承座；2227、后轴承盖；2231、联轴器；2232、编码器架；2233、编码器；

2312、圆弧滑柄；2321、传力杆；2322、滑块；2323、滑块连接头；2324、导轨；2325、传感器安装夹具一；2326、传感器安装夹具二；2327、位移传感器；

2431、Y型连接头；2432、气动肌肉；2433、圆柱连接头；2434、S型称重传感器；2435、第一锁紧柱；2436、第一T型卡头钢丝绳；

22212、钢丝轮；22213、钢丝轮压块；22214、第一扭簧固定孔；22215、第二扭簧固定孔；

2421、第二T型卡头钢丝绳；2422、拉簧；2423、吊环螺母；2424、第二锁紧柱；

22231、第三扭簧固定孔；22232、第四扭簧固定孔。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1、图2、图4所示，本发明所述的一种气动肌肉2432驱动的外骨骼关节实验平台，包括支架1和安装在所述支架1上的工作平台2，所述工作平台2包括关节组件22、气动肌肉组件23、测试搭配组件24，所述关节组件22、气动肌肉组件23及测试搭配组件24均安装在工作平台2上，所述气动肌肉组件23与测试搭配组件24相配合带动关节组件22转动；

所述关节组件22，包括负载2211、负载杆2212、输出法兰2213、钢丝轮组件2221、主轴2222、轴承2224、轴承座2226、联轴器2231、编码器2233、拉压力传感器22112及推拉装置22113，所述输出法兰2213、钢丝轮组件2221、轴承2224、轴承座2226、联轴器2231及编码器2233依次安装在主轴2222上形成关节组件22的主体部分，所述主体部分通过轴承座2226安装在工作平台2上，所述负载2211通过负载杆2212与输出法兰2213连接，所述推拉装置22113通过拉压力传感器22112与负载杆2212连接；

所述气动肌肉组件23，包括气动肌肉支撑组件、气动肌肉执行器组件、位移传感器组件，所述气动肌肉执行器组件与气动肌肉支撑组件滑动连接，所述位移传感器组件与气动肌肉执行器组件连接用于测定气动肌肉的长度变化；

所述测试搭配组件24，包括搭配气动肌肉组件2401、搭配拉簧组件2402及搭配扭簧组件2403，以完成对三种不同驱动搭配模式的测试。

本发明通过采用气动肌肉执行器组件中的S型称重传感器用于测量气动肌肉2432力的大小，采用位移传感器组件实现对气动肌肉2432长度变化的测定，利用编码器2233实现关节运动位置的测定，利用拉压力传感器22112实现外骨骼关节运动过程中肢体对单臂作用力的测定，本发明可以完成对外骨骼关节运动特性的研究，通过控制技术实时检测患者的肢体运动模式，并根据人体动作力度准确的做出响应，执行康复训练任务，结构简单紧凑，控制过程简便可靠，成本低。

如图5所示，所述气动肌肉支撑组件，包括圆弧滑柄2312、传力杆2321、滑块2322、滑块连接头2323、导轨2324，所述圆弧滑柄2312开设有腰形槽，并通过所述腰型槽压紧在滑块连接头2323上，所述滑块连接头2323通过螺栓固定在滑块2322上，所述滑块2322与导轨2324的轨道配合连接，所述导轨2324通过螺栓固定在工作平台2上，所述传力杆2321的一端通过螺栓固定在滑块连接头2323的侧边。

如图6所示，所述气动肌肉执行器组件，包括第一T型卡头钢丝绳2436、Y型连接头2431、气动肌肉2432、圆柱连接头2433、S型称重传感器2434、第一锁紧柱2435，所述第一T型卡头钢丝绳2436、Y型连接头2431、气动肌肉2432、圆柱连接头2433、S型称重传感器2434、第一锁紧柱2435依次相连，所述气动肌肉2432的一端穿过所述圆弧滑柄2312上开设的圆孔，并通过Y型连接头2431压紧固定在圆弧滑柄2312上。

如图5所示，所述位移传感器组件，包括传感器安装夹具一2325、传感器安装夹具二2326、位移传感器2327，所述位移传感器2327通过螺栓压紧固定在传感器安装夹具一2325、传感器安装夹具二2326上，且所述位移传感器2327的测试端通过螺母固定在所述传力杆2321的另一端，所述传感器安装夹具一2325、传感器安装夹具二2326通过螺栓固定在工作平台2上，所述气动肌肉2432通过进行收缩运动从而带动滑块2322运动，所述滑块2322通过传力杆2321将位移传递到位移传感器2327上从而可以测定气动肌肉2432长度变化的参数。

如图8所示，所述钢丝轮组件2221，包括钢丝轮22212、钢丝轮压块22213，所述钢丝轮22212开设有缺口，且绕着钢丝轮22212的外围开设有2个钢丝绳槽，所述气动肌肉执行器组件中的第一T型卡头钢丝绳2436绕着其中一个钢丝绳槽被钢丝轮压块22213固定在缺口处，所述钢丝轮22212的侧面开设有第一扭簧固定孔22214、第二扭簧固定孔22215。

当实验平台工作在搭配气动肌肉组件2401模式时，如图6、图10所示，所述搭配气动肌肉组件2401与气动肌肉执行器组件结构相同且对称分布在关节组件22的两侧，所述搭配气动肌肉组件2401中的T型卡头钢丝绳绕着另一个钢丝绳槽被钢丝轮压块22213固定在缺口处。

当实验平台工作在搭配拉簧组件2402模式时，如图7、图11所示，所述搭配拉簧组件2402，包括第二T型卡头钢丝绳2421、拉簧2422、吊环螺母2423、第二锁紧柱2424，所述第二T型卡头钢丝绳2421、拉簧2422、吊环螺母2423、第二锁紧柱2424依次相连，所述第二T型卡头钢丝绳2421绕着另一个钢丝绳槽被钢丝轮压块22213固定在缺口处；所述搭配拉簧组件2402与气动肌肉执行器组件对称分布在关节组件22的两侧。

如图4所示，所述关节组件22，还包括前轴承盖2223、卡簧2225、后轴承盖2227、编码器架2232，所述前轴承盖2223设置在钢丝轮组件2221与轴承2224之间，所述卡簧2225设置在轴承2224与前轴承盖2223之间，所述后轴承盖2227设置在轴承座2226与联轴器2231之间，所述编码器架2232设置在联轴器2231与编码器2233之间用于支撑固定编码器2233；所述前轴承盖2223的侧面开设有第三扭簧固定孔22231、第四扭簧固定孔22232。

当实验平台工作在搭配扭簧组件2403模式时，如图8、图9、图12所示，所述搭配扭簧组件2403包括扭簧241，所述扭簧241的一端连接第一扭簧固定孔22214，所述扭簧241的另一端连接第三扭簧固定孔22231；或者所述扭簧241的一端连接第二扭簧固定孔22215，所述扭簧241的另一端连接第四扭簧固定孔22232。

如图3所示，所述工作平台2的背板201上设置有横向的加强筋一202、加强筋二203，所述工作平台2的背板201的一端设置有固定尾座204，所述工作平台2通过固定尾座204固定在支架1上；所述支架1的材料为铝型材。

本发明的详细工作过程如下：

首先，调节实验平台高度。由于实验操作时各操作人员的操作高度不同，所以需要对实验平台高度进行调节，将工作平台2中的背板201和支架1固定连接的法兰螺母拧松，然后用双手将工作平台2左右两端同时往上或往下移动到合适位置，最后将法兰螺母拧紧即完成实验平台高度的调节。

在实验平台高度调节完成后，以搭配扭簧组件2403模式为例，所述测试搭配组件24为搭配扭簧组件2403。将钢丝轮组件2221和固定在钢丝轮组件2221上的输出法兰2213一并从主轴2222上拆下，同时将扭簧241套在主轴2222上并且扭簧241的里侧引脚插入到前轴承盖2223的第三扭簧固定孔22231或第四扭簧固定孔22232中，然后将之前拆下的输出法兰2213和钢丝轮组件2221原路安装回主轴2222上，并且将钢丝轮22212上对应的第一扭簧固定孔22214或者第三扭簧固定孔22231与扭簧241外侧引脚对准并插入到底，气动肌肉2432的伸缩即可带动钢丝轮组件2221旋转，钢丝轮组件2221通过输出法兰2213将旋转运动传递到主轴2222上，主轴2222通过联轴器2231将旋转运动传递到编码器2233上，编码器2233用于测量外骨骼关节的转动角度。钢丝轮组件2221的旋转即可使扭簧241扭紧而产生一个回复力，气动肌肉2432放气时，扭簧241的回复力带动外骨骼关节运动，然后即可由外界的控制器控制气动肌肉2432的进气量从而对外骨骼单关节运动特性进行研究。其中测试时可以根据需要更换不同刚度的扭簧241以获得最佳效果。

所述气动肌肉执行器组件上安装的S型称重传感器2434，用于测量所述气动肌肉2432的力的大小，位移传感器2327用于测量气动肌肉2432的伸缩量再结合气压即可得到气动肌肉2432的气压、力与伸缩量之间的实际关系。拉压力传感器22112用于测量模拟肢体力与外骨骼关节的作用力，编码器2233用于测量外骨骼关节的转动角度结合时间进而计算出关节的转动速度。关节角度与力矩控制技术是康复机器人输入控制技术的一种，它建立在关节角度与关节运动力矩计算技术的基础上，实时检测患者的肢体运动模式，帮助患者完成肢体运动，完成康复任务。S型称重传感器2434、位移传感器2327、拉压力传感器22112和编码器2233的测量信号传输给外界的控制器，控制器对输入信号进行分析处理，得到外骨骼关节的转动速度，同时控制器利用S型称重传感器2434和拉压力传感器22112的力的参数实现外骨骼关节运动的力闭环控制，并且利用拉压力传感器22112所测到的模拟肢体力与驱动关节之间的作用力信号对外骨骼关节进行力反馈控制，从而使外骨骼关节根据人体动作趋势准确的做出反应，执行康复训练任务。

选择以搭配气动肌肉组件2401模式为例，所述测试搭配组件24为搭配气动肌肉组件2401。测试两根气动肌肉2432双向对拉的组合时需将扭簧241先取下，然后将搭配气动肌肉组件2401用相同于气动肌肉执行器组件的安装方式安装在工作平台2的下方，通过控制器控制气动肌肉2432的气量从而控制气动肌肉2432的伸缩长度，两个气动肌肉2432对拉(一根气动肌肉2432伸长，另一根气动肌肉2432收缩)即可带动负载杆2212双向摆动，然后对外骨骼关节运动特性进行研究。其中测试时可以根据实际需要更换不同型号的气动肌肉2432进行实验以获得最佳效果。其余数据采集分析处理部分与搭配扭簧组件2403模式相同，此处不再赘述。

选择以搭配拉簧组件2402模式为例，所述测试搭配组件24为搭配拉簧组件2402。将搭配气动肌肉组件2401取下，然后将搭配拉簧组件2402用相同于搭配气动肌肉组件2401的安装方式安装在工作平台2的下方，气动肌肉2432收缩时带动钢丝轮组件2221旋转从而将拉簧2422拉长使其有一个回复力，当气动肌肉2432放气时，拉簧2422的回复力带动外骨骼关节运动。然后对外骨骼关节运动特性进行研究。其中测试时可以根据力的大小更换不同刚度的拉簧2422。其余数据采集分析处理部分与搭配扭簧组件2403模式相同，此处不再赘述。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，包括支架和安装在所述支架上的工作平台，其特征在于，所述工作平台包括关节组件、气动肌肉组件、测试搭配组件，所述关节组件、气动肌肉组件及测试搭配组件均安装在工作平台上，所述气动肌肉组件与测试搭配组件相配合带动关节组件转动；

所述关节组件，包括负载、负载杆、输出法兰、钢丝轮组件、主轴、轴承、轴承座、联轴器、编码器、拉压力传感器及推拉装置，所述输出法兰、钢丝轮组件、轴承、轴承座、联轴器及编码器依次安装在主轴上形成关节组件的主体部分，所述主体部分通过轴承座安装在工作平台上，所述负载通过负载杆与输出法兰连接，所述推拉装置通过拉压力传感器与负载杆连接；

所述气动肌肉组件，包括气动肌肉支撑组件、气动肌肉执行器组件、位移传感器组件，所述气动肌肉执行器组件与气动肌肉支撑组件滑动连接，所述位移传感器组件与气动肌肉执行器组件连接用于测定气动肌肉的长度变化；

所述测试搭配组件，包括搭配气动肌肉组件、搭配拉簧组件及搭配扭簧组件，以完成对三种不同驱动搭配模式的测试。

2.如权利要求1所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述气动肌肉支撑组件，包括圆弧滑柄、传力杆、滑块、滑块连接头、导轨，所述圆弧滑柄开设有腰形槽，并通过所述腰型槽压紧在滑块连接头上，所述滑块连接头固定在滑块上，所述滑块与导轨的轨道配合连接，所述导轨安装在工作平台上，所述传力杆的一端安装在滑块连接头的侧边。

3.如权利要求2所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述气动肌肉执行器组件，包括第一T型卡头钢丝绳、Y型连接头、气动肌肉、圆柱连接头、S型称重传感器、第一锁紧柱，所述第一T型卡头钢丝绳、Y型连接头、气动肌肉、圆柱连接头、S型称重传感器、第一锁紧柱依次相连，所述气动肌肉的一端穿过所述圆弧滑柄上开设的圆孔，并通过Y型连接头压紧固定在圆弧滑柄上。

4.如权利要求3所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述位移传感器组件，包括传感器安装夹具一、传感器安装夹具二、位移传感器，所述位移传感器安装在传感器安装夹具一、传感器安装夹具二上，且所述位移传感器的测试端固定在所述传力杆的另一端，所述传感器安装夹具一、传感器安装夹具二安装在工作平台上，所述气动肌肉通过进行收缩运动从而带动滑块运动，所述滑块通过传力杆将位移传递到位移传感器上从而可以测定气动肌肉长度变化的参数。

5.如权利要求3所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述钢丝轮组件，包括钢丝轮、钢丝轮压块，所述钢丝轮开设有缺口，且绕着钢丝轮的外围开设有2个钢丝绳槽，所述气动肌肉执行器组件中的第一T型卡头钢丝绳绕着其中一个钢丝绳槽被钢丝轮压块固定在缺口处，所述钢丝轮的侧面开设有第一扭簧固定孔、第二扭簧固定孔。

6.如权利要求5所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述搭配气动肌肉组件与气动肌肉执行器组件结构相同且对称分布在关节组件的两侧，所述搭配气动肌肉组件中的T型卡头钢丝绳绕着另一个钢丝绳槽被钢丝轮压块固定在缺口处。

7.如权利要求5所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述搭配拉簧组件，包括第二T型卡头钢丝绳、拉簧、吊环螺母、第二锁紧柱，所述第二T型卡头钢丝绳、拉簧、吊环螺母、第二锁紧柱依次相连，所述第二T型卡头钢丝绳绕着另一个钢丝绳槽被钢丝轮压块固定在缺口处；所述搭配拉簧组件与气动肌肉执行器组件对称分布在关节组件的两侧。

8.如权利要求5所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述关节组件，还包括前轴承盖、卡簧、后轴承盖、编码器架，所述前轴承盖设置在钢丝轮组件与轴承之间，所述卡簧设置在轴承与前轴承盖之间，所述后轴承盖设置在轴承座与联轴器之间，所述编码器架设置在联轴器与编码器之间用于支撑固定编码器；所述前轴承盖的侧面开设有第三扭簧固定孔、第四扭簧固定孔。

9.如权利要求8所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述搭配扭簧组件包括扭簧，所述扭簧的一端连接第一扭簧固定孔，所述扭簧的另一端连接第三扭簧固定孔；或者所述扭簧的一端连接第二扭簧固定孔，所述扭簧的另一端连接第四扭簧固定孔。

10.如权利要求1所述的一种气动肌肉驱动的外骨骼关节实验平台，其特征在于，所述工作平台的背板上设置有横向的加强筋一、加强筋二，所述工作平台的背板的一端设置有固定尾座，所述工作平台通过固定尾座固定在支架上；所述支架的材料为铝型材。