CN112022618B - 一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，包括助力系统和支撑系统；所述助力系统包括用于将该外骨骼系统穿戴于使用者身体上的腰部穿戴机构、用于驱动使用者大腿抬起或放下的动力机构，所述支撑系统包括由多个支撑节连接而成的支撑链，支撑链为类脊柱仿生结构，各支撑节在矢状面内可大角度转动，在冠状面和水平面内有微小转动，不会在人体下肢运动过程中对膝关节、踝关节处造成干涉，支撑系统与动力机构驱动传动连接，在人体下肢运动的过程中，可在支撑相时提供助力，在摆动相时随人体下肢运动。本发明结构简单，质轻，穿戴舒适、穿脱方便，与人体下肢运动的协调性高，不仅可以帮助行走，更可以提供支撑助力。

Description

一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统

技术领域

本发明涉及外骨骼领域，尤其涉及一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统。

背景技术

随着年龄的增加，人体机能逐渐下降引起肌肉萎缩导致行动不便。为提供身体机能、助力助行的可穿戴式外骨骼应运而生。可穿戴式外骨骼广泛运用于军用领域、医疗康复领域等。如在军用领域，重助力外骨骼机器人可满足单兵负重的需要，在医疗康复领域，助力外骨骼机器人可满足下肢瘫痪、行走不便患者的需求。

评价穿戴式外骨骼的一个标准除了考虑完成既定功能的基础上，还应该考虑使用者舒适度。人体下肢运动与外骨骼运动的协调性也是当前可穿戴式外骨骼研究的重要方向之一。

可穿戴式外骨骼包括刚性和柔性两种，在相关技术中，刚性可穿戴式外骨骼在髋关节、膝关节、踝关节处多为铰接，如通过四杆机构驱动大小腿运动，单该外骨骼仅考虑膝关节前后伸展运动，忽略掉轻微的旋转运动，人机贴合性较差，造成外骨骼运动与人体下肢运动规律存在差异。相比于刚性机器人，柔性助力机器人具有低惯性，穿戴舒适的优点，但大多数柔性助力机器人仅起到助力作用，无法起到支撑下肢的作用，故对患有关节炎的老年人助力助行仍存在较大问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种助力方便、穿戴舒适、协调性高、穿脱方便，不仅可以帮助行走，更可以提供支撑助力的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，系统包括包括助力系统和支撑系统；所述助力系统包括用于将该外骨骼系统穿戴于使用者身体上的腰部穿戴机构、用于驱动使用者大腿抬起或放下的动力机构；所述支撑系统与所述动力机构传动连接，所述支撑系统包括包括支撑链、连接在支撑链底部的脚板，所述支撑链包括多个支撑节，所述支撑节沿高度方向均匀布置，相邻两支撑节之间通过摇臂滑块机构连接，所述支撑节上形成有两个滚槽；所述摇臂滑块机构包括水平连接件、竖直连接件和两个螺纹万向球，所述水平连接件和竖直连接件均为长条形板状结构，所述水平连接件沿其长度方向贯穿地开设有两个第一通孔，两个所述螺纹万向球的螺纹端分别通过螺纹连接方式安装在水平连接件的两个第一通孔中，两个所述螺纹万向球的球体端分别滚动连接于一支撑节的两个滚槽内；所述竖直连接件的一端枢轴连接在所述水平连接件的中部，另一端枢轴连接在另一支撑节上。

优选地，所述支撑节呈类蝶形结构，所述支撑节一侧形成有卡槽，另一侧形成有凸起，一支撑节的凸起收容于另一支撑节的卡槽中。

优选地，一支撑节主体上开设有两个第一弧形槽，另一支撑节主体上开设有凹槽、两个与所述凹槽相连通的第二弧形槽，两个所述第一弧形槽与所述两个第二弧形槽一一配合，使得在所述支撑节上形成有两个所述滚槽。

优选地，所述支撑节上形成有两个弹簧通道和一个螺纹通道，所述弹簧通道内穿设有定位弹簧，所述螺纹通道的两端安装有螺纹环，所述定位弹簧的一端连接在一支撑节的螺纹环上，另一端连接在与之相邻的支撑节的螺纹环上。

优选地，所述脚板和支撑链之间设有支撑架，所述支撑架呈卡爪状结构，其上端枢轴连接在支撑节上，下端固定在所述脚板上，所述支撑架的分叉处连接有绑带，使用者的脚踝与所述脚板通过该绑带实现固连。

优选地，所述腰部穿戴机构包括腰部固定板，所述腰部固定板包括主体固定板和辅助固定板，所述主体固定板和辅助固定板均为弧形薄板状结构，所述主体固定板和辅助固定板之间通过腰带连接，且腰带长度可调；所述腰部穿戴机构还包括两个背带，两个背带分别连接于所述腰部固定板的两侧，所述背带呈条状结构，采用柔性材料制成，且背带长度可调。所述背带一端固定在主体固定板上，另一端固定在辅助固定板上。

优选地，所述动力机构包括一对动力组件，一对动力组件分别连接于所述腰部固定板的两侧，所述动力机组件包括电机、传动单元和执行单元，所述执行单元包括与大腿形状匹配的曲面结构，该曲面结构通过绑带与大腿固连，所述电机用于驱动传动单元带动所述曲面结构转动，以抬起或放下大腿。

优选地，所述传动单元包括线盘、柔性绳、三角架和滑轮；所述线盘与所述电机的输出轴转动连接，所述滑轮通过三脚架转动连接于所述辅助固定板上，所述柔性绳的一端连接在所述线盘上，另一端在通过所述滑轮后与所述执行单元连接；所述执行单元包括第一传动件、转动连接件和第二传动件，所述转动连接件转动连接于所述主体固定板上，所述第一传动件和第二传动件分别固定在所述转动连接件的上下两侧。其中，所述第一传动件与所述柔性绳伸出滑轮的一端连接。

优选地，所述第一传动件包括连接块和第一传动杆，所述连接块呈块状结构，其上具有用于连接所述柔性绳的耳孔，所述第一传动杆由杆体弯折而成，所述第一传动杆的一端固定于所述连接块上，另一端连接于所述转动连接件上；所述第二传动件包括第二传动杆和曲面杆，所述第二传动杆的一端固定于所述连接块上，另一端与所述支撑系统相连；所述曲面杆连接在所述第二传动杆上，所述曲面杆上具有用于对人体大腿部位配合的曲面，所述曲面杆还连接有将曲面杆固定于大腿上的绑带。

优选地，所述转动连接件包括转动连接件主体、第一卡座和第二卡座；所述主体固定板上连接安装座，所述安装座部分位于所述主体固定板下方，所述转动连接件主体通过肋板转动连接在所述安装座下部，所述转动连接件通过滚动轴承与所述安装座转动连接。所述转动连接件主体一侧开设有第一下卡槽，所述第一卡座上开设有第一上卡槽，所述第一卡座通过螺栓连接在所述转动连接件主体上，并使第一下卡槽和第一上卡槽配合形成供第一传动杆穿入的第一通道。所述转动连接件主体另一侧开设有第二下卡槽，所述第二卡座上开设有第二上卡槽，所述第二卡座通过螺栓连接在所述转动连接件主体上，并使第二下卡槽和第二上卡槽配合形成供第二传动杆穿入的第二通道。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明中的支撑节在矢状面内可大角度转动，满足人体下肢运动时的位置要求；在冠状面和水平面内有微小转动，不会在人体下肢运动过程中对膝关节、踝关节处造成干涉，提高外骨骼与人体下肢运动一致协调性。

本发明结构简单，质轻，穿戴舒适、穿脱方便，与人体下肢运动的协调性高，不仅可以帮助行走，更可以提供支撑助力。

附图说明

图1为本发明中外骨骼系统结构示意图

图2为本发明中腰部穿戴机构的结构示意图

图3为本发明中动力机构的结构示意图

图4为本发明中传动单元的结构示意图

图5为本发明中第一传动件的结构示意图

图6为本发明中第二传动件的结构示意图

图7为本发明中转动连接件的结构示意图

图8为本发明中支撑链的结构示意图。

图9、10为本发明中支撑节的结构示意图。

图11为本发明中支撑节主体的结构示意图。

图12为本发明中螺纹环和定位弹簧所在部分的结构示意图。

附图标记说明如下：1、助力系统；11、腰部穿戴机构；111、主体固定板；112、辅助固定板；113、背带；114、腰带；12、传动单元；121、三角架；122、线盘；123、滑轮；124、柔性绳；13、第一传动件；131、连接块；132、第一传动杆；14、第二传动件；141、第二传动杆；142、曲面杆；15、转动连接件；151、转动连接件主体；152、第一卡座；153、第二卡座；154、肋板；155、滚动轴承；16、电机；2、支撑系统；21、支撑节；211、支撑节主体；212、凹槽；213、滚槽；214、第三弧形槽；215、第四弧形槽；251、螺纹万向球；252、水平连接件；253、竖直连接件；22、脚板；23、支撑架；24、弧状支撑件；3、螺纹环；4、定位弹簧。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

参阅图1，本实施例中的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，包括助力系统1和支撑系统2。

参阅图2、3，所述助力系统1包括腰部穿戴机构11和动力机构。所述腰部穿戴机构11包括腰部固定板，所述腰部固定板包括主体固定板111和辅助固定板112，所述主体固定板111和辅助固定板112均为弧形薄板状结构，采用硬质材料，如不锈钢、不锈铁等，以满足刚度要求。所述主体固定板111和辅助固定板112之间通过腰带114连接，且腰带114长度可调。通过腰带114能够调整主体固定板111和辅助固定板112围合的空腔大小，使得腰部固定板能与使用者的腰部有效贴合在一起，防止使用过程中腰部固定板发生脱落，保证了该外骨骼系统工作的稳定性和可靠性。

进一步地，所述腰部穿戴机构11还包括两个背带113，两个背带113分别连接于所述腰部固定板的两侧，所述背带113呈条状结构，采用柔性材料制成，且背带113长度可调。所述背带113一端固定在主体固定板111上，另一端固定在辅助固定板112上。如此，背带113能与使用者的背部有效贴合在一起，且通过背带113和腰部固定板的配合，能够杜绝腰部穿戴机构11发生脱落的可能，使得该外骨骼系统能够长时间稳定工作。

所述动力机构用于驱动所述支撑系统2带动使用者的大腿进行摆动，所述动力机构包括一对动力组件，一对动力组件分别连接于所述腰部固定板的两侧。所述动力机组件包括电机16、传动单元12和执行单元，所述电机16用于驱动传动单元12带动所述执行单元动作。

所述电机16固定于所述辅助固定板112上。

参阅图4，所述传动单元12包括线盘122、柔性绳124、三角架121和滑轮123；所述线盘122与所述电机16的输出轴转动连接，所述滑轮123通过三角架121转动连接于所述辅助固定板112上，所述柔性绳124的一端连接在所述线盘122上，另一端在通过所述滑轮123后与所述执行单元连接。如此，通过滑轮123改变力传递方向，使电机16能够更加省力地驱动执行单元进行相应动作。

参阅图3、图5和图6，所述执行单元包括第一传动件13、转动连接件15和第二传动件14，所述转动连接件15转动连接于所述主体固定板111上，所述第一传动件13和第二传动件14分别固定在所述转动连接件15的上下两侧。其中，所述第一传动件13与所述柔性绳124伸出滑轮123的一端连接。

在所述电机16启动后，所述电机16驱动所述线盘122转动，所述线盘122转动释放或收卷所述柔性绳124。当线盘122收卷所述柔性绳124时，所述柔性绳124拉动所述第一传动件13，第一传动件13运动带动转动连接件15摆动，转动连接件15摆动带动第二传动件14相对主体固定板111转动，第二传动件14在转动过程中将动力传递给支撑系统2，通过支撑系统2将带动大腿抬起。

在本实施例中，所述线盘122包括筒体和连接在筒体两端的挡板，其中一挡板与所述电机16的电机16轴连接，所述筒体呈凸轮状，所述柔性绳124卷绕在所述筒体上。如此，通过凸轮状的筒体能够变速收放柔性绳124，与人体下肢运动规律相符，设计更加人性化，能够提高使用者使用时的舒适度。

参阅图5，所述第一传动件13包括连接块131和第一传动杆132，所述连接块131呈块状结构，其上具有用于连接所述柔性绳124的耳孔，所述第一传动杆132由杆体弯折而成，所述第一传动杆132的一端固定于所述连接块131上，另一端连接于所述转动连接件15上。本申请中的第一传动杆132设有多个，多个第一传动杆132沿连接块131的长度方向均匀分布。在本实施例中，在连接块131上设有两个第一传动杆132，所述第一传动杆132采用空心碳纤维管制成，在传递动力的同时，使第一传动件13具备足够强度，并减少整个外骨骼系统的重量，从而降低使用者的负重。所述第一传动杆132的弯曲状结构设计，满足于人体腰部对弧度的要求，使得使用者穿戴更为舒适。

参阅图6，所述第二传动件14包括第二传动杆141和曲面杆142，所述第二传动杆141的一端固定于所述连接块131上，另一端与所述支撑系统2相连。本申请中的第二传动杆141设有多个，多个第二传动杆141沿连接块131的长度方向均匀分布。在本实施例中，转动连接件15上连接有两个第二传动杆141，两个所述第二传动杆141采用空心碳纤维管制成，在传递动力的同时，使第二传动件14具备足够强度，从而进一步减少整个外骨骼系统的重量，以降低使用者的负重。所述曲面杆142连接在所述第二传动杆141上，所述曲面杆142上具有用于对人体大腿部位配合的曲面，所述曲面杆142上还连接有绑带(未画出)，通过绑带和曲面杆142曲面的配合，能够将该执行单元与使用者的大腿固定在一起，以便使执行单元带动所述大腿，起到抬起或下放的效果，从而达到辅助行走的目的。此外，通过曲面杆142曲面设计与大腿较好贴合，增加受力面积，增强了助力效果。

参阅图3，所述转动连接件15包括转动连接件主体151、第一卡座152和第二卡座153。

所述主体固定板111上连接安装座，所述安装座部分位于所述主体固定板111下方，所述转动连接件主体151通过肋板154转动连接在所述安装座下部，所述转动连接件主体151通过滚动轴承155与所述安装座转动连接。所述转动连接件主体151一侧开设有第一下卡槽，所述第一卡座152上开设有第一上卡槽，所述第一卡座152通过螺栓连接在所述转动连接件主体151上，并使第一下卡槽和第一上卡槽配合形成供第一传动杆132穿入的第一通道。所述转动连接件主体151另一侧开设有第二下卡槽，所述第二卡座153上开设有第二上卡槽，所述第二卡座153通过螺栓连接在所述转动连接件主体151上，并使第二下卡槽和第二上卡槽配合形成供第二传动杆141穿入的第二通道。

参阅图4，支撑系统2包括支撑链和脚板22，所述支撑链包括多个支撑节21，所述支撑节21沿高度方向均匀布置，相邻两支撑节21之间通过摇臂滑块机构连接。所述支撑节21呈类蝶形结构，所述支撑节21一侧形成有卡槽，另一侧形成有凸起。一支撑节21的凸起收容于另一支撑节21的卡槽中，使得相邻两支撑节21的连接处形成类关节结构。位于顶端的支撑节21上设有有两个供所述第二传动杆141穿入的盲孔。参照图4和图11，所述支撑节21由两个支撑节主体211对接而成，两个支撑节主体211之间通过螺栓或铆钉连接实现固定。一支撑节主体211上开设有两个第一弧形槽，另一支撑节主体211上开设有凹槽212、两个与所述凹槽212相连通的第二弧形槽，两个所述第一弧形槽与所述两个第二弧形槽一一配合，使得在所述支撑节21上形成有两个滚槽213。

所述摇臂滑块机构包括水平连接件252、竖直连接件253和两个螺纹万向球251，所述水平连接件252和竖直连接件253均为长条形板状结构，所述水平连接件252沿其长度方向贯穿地开设有两个第一通孔，两个所述螺纹万向球251的螺纹端分别通过螺纹连接方式安装在水平连接件252的两个第一通孔中，两个螺纹万向球251的球体端在通过所述凹槽212后分别滚动连接于一支撑节21的两个滚槽213内；所述竖直连接件253的一端枢轴连接在所述水平连接件252的中部，所述竖直连接件253的另一端枢轴连接在另一支撑节21上。

所述支撑节21的一侧面具有弧形槽，该弧形槽和摇臂滑块机构分别位于所述支撑节21的两侧。通过该弧形槽的设置能够使支撑节21充分贴合在使用者的腿部，增加受力面积，从而增强助力效果。在本申请中，支撑链通过弧形支撑件24和与之相应的绑带固定在使用者的腿部。

进一步地，所述水平连接件252包括主体部和分别位于所述主体部两侧的限位部，所述主体部位于所述支撑节21上的凹槽212内，所述限位部上设有所述第一通孔，所述限位部的内侧面与所述支撑节21的外侧面共面。如此，通过限位部和支撑节21的配合方式能够使水平连接件252只能够在平面上进行转动，从而使该水平连接件252的运动更加地平稳。

本申请中的所述支撑节21采用类似蝴蝶状的扁平体结构，其水平面方向上形状为“类球关节面”，通过“类球关节面”的设计使得支撑节21可在矢状面内可大角度转动，满足人体下肢运动时的位置要求。通过所述摇臂滑块机构的设计使支撑节21仅在在冠状面和水平面内有微小转动，不会在人体下肢运动过程中对膝关节、踝关节处造成干涉，符合人体下肢运动规律，提高了外骨骼与人体下肢运动一致协调性。

参照图11和12，所述支撑节21的两个支撑节主体211的底部两侧均开设有第三弧形槽214，所述第三弧形槽214位于所述支撑节41的中部外侧，两个支撑节主体211的第三弧形槽214相互配合，使得在所述支撑节21上形成有两个弹簧通道，所述弹簧通道的轴线沿所述滚槽213的轴向延伸，所述弹簧通道内穿设有定位弹簧4；所述支撑节的两个支撑节主体211的中部均开设有第四弧形槽215，两个支撑节主体211的第四弧形槽215相互配合，使得在所述支撑节21上形成有螺纹通道，所述螺纹通道的轴线沿所述弹簧通道的径向延伸，所述螺纹通道的两端通过螺纹连接方式装配有螺纹环3，所述定位弹簧4的一端连接在一支撑节21的螺纹环3上，另一端连接在与之相邻的支撑节21的螺纹环3上。如此，通过螺纹环3和定位弹簧4的配合，能够快速地将多个支撑节21对齐成链，从而提高了支撑节21的装配效果。

进一步地，位于支撑链中部的竖直连接件253包括两个相互配合的竖直连接件主体2531，两个所述竖直连接件主体2531相互独立，一竖直连接件主体2531的一端铰接在一支撑节21上，另一竖直连接件主体2531的一端铰接在另一支撑节21上。如此，通过竖直连接件253的分体式设计能够在支撑链对应膝关节的位置形成一个断口，使得支撑链可以转动的角度更大，从而方便使用者坐下。

参阅图4，所述脚板22和支撑链之间设有支撑架23，所述支撑架23呈卡爪状结构，其上端枢轴连接在支撑节21上，下端固定在所述脚板22上，所述支撑架23的分叉处连接有绑带，通过该绑带能够实现脚踝与脚板22的的固定。所述脚板22上表面嵌入有压力传感器，通过压力传感器能够采集脚板22所承受的压力信息，在具体实施方式中，所述压力传感器的型号为RX-ES39A。

本申请的工作原理如下：

通过腰带、背带113和绑带将该外骨骼系统穿戴在人的身体上。电机16驱动与之固连的线盘122顺时针或逆时针转动。线盘122转动使柔性绳124收缩时，柔性绳124拉动第一传动件13摆动，从而带动第二传动件14绕主体固定板111转动，进而带动大腿抬起，使得人体下肢处于摆动相，支撑链随人体下肢弯曲而弯曲，并且将弯曲转角分散到每一个支撑节21之间。在电机16驱动与之固连的线盘122反向转动，以使柔性绳124释放时，柔性绳124拉动第一传动件13摆动，从而带动第二传动件14绕主体固定板111转动，进而带动大腿放下，使得人体下肢处于支撑相，支撑链“化曲为直”，给人体提供体重支撑。

虽然已参照一个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离本申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，其特征在于，该系统包括助力系统和支撑系统；助力系统包括用于将该外骨骼系统穿戴于使用者身体上的腰部穿戴机构、用于驱动使用者大腿抬起或放下的动力机构；支撑系统与动力机构传动连接，支撑系统包括支撑链、枢轴连接在支撑链底部的脚板，支撑链包括多个支撑节，支撑节沿高度方向均匀布置，相邻两支撑节之间通过摇臂滑块机构连接；支撑节上形成有两个滚槽；摇臂滑块机构包括水平连接件、竖直连接件和两个螺纹万向球，水平连接件和竖直连接件均为长条形板状结构，水平连接件沿其长度方向贯穿地开设有两个第一通孔，两个螺纹万向球的螺纹端分别通过螺纹连接方式安装在水平连接件的两个第一通孔中，两个螺纹万向球的球体端分别滚动连接于一支撑节的两个滚槽内；竖直连接件的一端枢轴连接在水平连接件的中部，另一端枢轴连接在另一支撑节上；

腰部穿戴机构包括腰部固定板，腰部固定板包括主体固定板和辅助固定板；

动力机构包括一对动力组件，一对动力组件分别连接于腰部固定板的两侧，动力机组件包括电机、传动单元和执行单元，执行单元包括与大腿形状匹配的曲面结构，该曲面结构通过绑带与大腿固连，电机用于驱动传动单元带动曲面结构转动，以抬起或放下大腿；

传动单元包括线盘、柔性绳、三角架和滑轮；线盘与电机的输出轴转动连接，滑轮通过三脚架转动连接于辅助固定板上，柔性绳的一端连接在线盘上，另一端在通过滑轮后与执行单元连接；执行单元包括第一传动件、转动连接件和第二传动件，转动连接件转动连接于主体固定板上，第一传动件和第二传动件分别固定在转动连接件的上下两侧；其中，第一传动件与柔性绳伸出滑轮的一端连接；

第一传动件包括连接块和第一传动杆，连接块呈块状结构，其上具有用于连接柔性绳的耳孔，第一传动杆由杆体弯折而成，第一传动杆的一端固定于连接块上，另一端连接于转动连接件上；第二传动件包括第二传动杆和曲面杆，第二传动杆的一端固定于连接块上，另一端与支撑系统相连；曲面杆连接在第二传动杆上，曲面杆上具有用于对人体大腿部位配合的曲面，曲面杆还连接有将曲面杆固定于大腿上的绑带；

转动连接件包括转动连接件主体、第一卡座和第二卡座；主体固定板上连接安装座，安装座部分位于主体固定板下方，转动连接件主体通过肋板转动连接在安装座下部，转动连接件通过滚动轴承与安装座转动连接；转动连接件主体一侧开设有第一下卡槽，第一卡座上开设有第一上卡槽，第一卡座通过螺栓连接在转动连接件主体上，并使第一下卡槽和第一上卡槽配合形成供第一传动杆穿入的第一通道，转动连接件主体另一侧开设有第二下卡槽，第二卡座上开设有第二上卡槽，第二卡座通过螺栓连接在转动连接件主体上，并使第二下卡槽和第二上卡槽配合形成供第二传动杆穿入的第二通道。

2.根据权利要求1所述的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，其特征在于，支撑节呈类蝶形结构，支撑节一侧形成有卡槽，另一侧形成有凸起，一支撑节的凸起收容于另一支撑节的卡槽中。

3.根据权利要求1所述的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，其特征在于，一支撑节主体上开设有两个第一弧形槽，另一支撑节主体上开设有凹槽、两个与凹槽相连通的第二弧形槽，两个第一弧形槽与两个第二弧形槽一一配合，使得在支撑节上形成有两个滚槽。

4.根据权利要求1所述的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，其特征在于，支撑节上形成有两个弹簧通道和一个螺纹通道，弹簧通道内穿设有定位弹簧，螺纹通道的两端安装有螺纹环，定位弹簧的一端连接在一支撑节的螺纹环上，另一端连接在与之相邻的支撑节的螺纹环上。

5.根据权利要求1所述的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，其特征在于，脚板和支撑链之间设有支撑架，支撑架呈卡爪状结构，其上端枢轴连接在支撑节上，下端固定在脚板上，支撑架的分叉处连接有绑带，使用者的脚踝与脚板通过该绑带实现固连。

6.根据权利要求2所述的刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统，其特征在于，主体固定板和辅助固定板均为弧形薄板状结构，主体固定板和辅助固定板之间通过腰带连接，且腰带长度可调；腰部穿戴机构还包括两个背带，两个背带分别连接于腰部固定板的两侧，背带呈条状结构，采用柔性材料制成，且背带长度可调，背带一端固定在主体固定板上，另一端固定在辅助固定板上。