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本发明涉及可穿戴康复设备技术领域，具体涉及气动肌肉驱动下肢康复外骨骼及其康复工作控制方法。
据相关调查显示，我国每年有近十万新增肢体残疾脊髓损伤患者，对肢体残障者的康复训练是我国康复医疗的一项艰巨任务。
针对这些患者除了进行手术治疗或者药物治疗外，科学合理的康复训练对于患者肢体运动功能的改善起着至关重要的作用。目前，在中国和全世界对肢体康复设备都有巨大的需求，特别是高技术含量的机电一体化康复设备严重短缺；随着科技发展，越来越多的研究者开始利用其它领域研究成果，结合康复医学设计新的医疗训练方法。这些学科包括机械学、力学、电磁学、计算机学、机器人学以及材料学等多种学科；目前对这方面的研究统称为康复工程，康复外骨骼作为一种穿戴在人体上并用于辅助人体进行康复训练的设备越来越广泛的应用在康复工程领域。
在公开号为cn107411939b的发明专利中就公开了一种单侧下肢残疾人士专用助力康复机器人，所述助力康复机器人具有被动模式、主动模式和阻抗模式三种操控模式；所述助力康复机器人由固定部件和连杆部件组成；所述固定部件包括腰带部件、大腿套环、小腿套环和脚板部件，所述连杆部件包括大腿部件、小腿部件、膝关节电机装置、踝关节电机装置、手柄部件、手柄连杆、手柄电机装置、第一腿部连杆和第二腿部连杆；核心部分是由连杆部件和固定部件中的手柄部件、大腿部件、小腿部件、腰带部件、脚板部件、第一腿部连杆和第二腿部连杆共同构成的一多连杆机构。该康复机器人在进行康复训练时，由手柄电机装置带动人体的髋部位置进行康复运行，由膝关节电机装置带动人体的膝关节位置进行康复运动，由踝关节电机装置带动人体的踝关节位置进行康复运动，这种采用电机带动对应位置关节进行康复运动的方式存在下面的问题：1、电机的驱动结构使得整个装置的结构复杂，造价昂贵，同时会使得整个康复机器人的整体重量变大，大大降低穿戴的舒适性；2、电机驱动的系统刚性大，柔性差，电机驱动系统吸收外部冲击的能力差，当该系统受到外部突然的冲击干扰时，容易引起系统位移的突变，从而容易造成患者下肢肌肉组织的撕裂、肌肉痉挛及组织损伤等。
针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能有效提高穿戴的舒适性，同时柔性较大的气动肌肉驱动下肢康复外骨骼。
另外，本发明还提供一种气动肌肉驱动下肢康复外骨骼的康复工作控制方法，以实现对患者的康复训练。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：气动肌肉驱动下肢康复外骨骼，包括开口向前且整体呈u型结构的臀部组件，所述臀部
组件用于与人体的臀部位置相适应，所述臀部组件的内侧面设有腰部组件，所述腰部组件用于缠绕在人体的腰部位置，所述臀部组件u型结构的开口两端对称设有腿部组件，所述臀部组件与对应位置的腿部组件转动连接，以与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应，所述腿部组件包括转动连接的大腿杆和小腿杆，以与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应，所述腿部组件还包括腿部绑缚机构，所述腿部绑缚机构分别与所述大腿杆和所述小腿杆连接，以将该外骨骼穿戴在人体腿部，所述小腿杆远离其连接所述大腿杆的一端还转动连接有脚部组件，所述脚部组件用于与人体的脚部进行连接并与人体脚部的趾曲和背伸运动相适应；在所述大腿杆的前侧设有第一气动肌肉，所述第一气动肌肉的两端分别连接在对应位置的臀部组件和大腿绑缚机构上，所述第一气动肌肉在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，且所述第一气动肌肉在放气变长时还能通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向后转动到初始状态时的位置；在所述大腿杆的后侧设有第二气动肌肉，所述第二气动肌肉的两端分别连接在对应位置的臀部组件和大腿绑缚机构上，且所述第二气动肌肉在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向后转动，以与人体髋关节的后伸运动相适应，且所述第二气动肌肉在放气变长时还能通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向前转动到初始状态时的位置；在所述小腿杆的后侧设有第三气动肌肉，所述第三气动肌肉的两端分别连接在对应位置的大腿杆和小腿绑缚机构上，且所述第三气动肌肉在充气缩短时能够通过小腿绑缚机构带动所述小腿杆绕所述大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，且所述第三气动肌肉在放气变长时还能通过小腿绑缚机构带动所述小腿杆绕所述大腿杆向前转动到初始状态时的位置。
在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向，初始状态为人体处于直立状态，大腿杆和小腿杆之间的夹角为180
这样，本方案的外骨骼在使用时，先将腰部组件缠绕在人体的腰部位置，腿部绑缚机构分别将大腿杆和小腿杆与人体的大腿和小腿进行连接，同时将脚部组件与人体的脚部进行连接，由此完成该外骨骼的穿戴。
当需要进行下肢抬腿的康复运动时，对第一气动肌肉和第三气动肌肉充气，第二气动肌肉不充气，当对第一气动肌肉充气使其缩短时，此时第一气动肌肉充气缩短时还将通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，同时对第三气动肌肉充气使其缩短，第三气动肌肉充气缩短时将通过小腿绑缚机构带动小腿杆绕大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，由此完成抬腿的康复运动；当需要进行下肢收腿的康复运动时，对第一气动肌肉和第三气动肌肉放气，第二气动肌肉充气，当第一气动肌肉放气变长时，此时第一气动肌肉放气变长时将通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件向后转动到初始状态时的位置，当第三气动肌肉放气变长时，此时第三气动肌肉放气变长时通过小腿绑缚机构带动小腿杆大腿杆向前转动到初始状态时
的位置，当第二气动肌肉充气缩短时，此时第二气动肌肉在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件向后转动，由此完成收腿的康复运动。
本方案的康复外骨骼利用气动肌肉充气和放气时的状态变化来提供带动人体腿部运动的动力，与现有技术中利用驱动电机提供动力的方式相比，本方案由于省去了驱动电机及相应的传动系统，故整个结构更加的简单，外骨骼的整体重量也大大降低，由此使得穿戴的舒适性大大提高，同时气动肌肉利用充气或放气来实现长度的缓慢变化，其具有较大的柔性，康复运动过程中，不会由于突然的长度变化对康复者造成的冲击。
优选的，所述第一气动肌肉的一端通过第一弹簧与所述臀部组件或所述大腿绑缚机构连接，所述第一弹簧的另一端与所述大腿绑缚机构或所述臀部组件连接，且所述第一弹簧在初始状态时处于自由伸长状态；所述第二气动肌肉的一端通过第二弹簧与所述臀部组件或所述大腿绑缚机构连接，所述第二弹簧的另一端与所述大腿绑缚机构或所述臀部组件连接，且所述第二弹簧在初始状态时处于自由伸长状态；在小腿杆的前端还设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别连接在所述大臂杆和所述小臂绑缚机构上，且所述第三弹簧在初始状态时处于自由伸长状态。
这样，由于气动肌肉充气时只能进行收缩，无法伸长，故未充气状态下的启动肌肉即为其最长的长度，也称为初始长度，通过将第一气动肌肉通过第一弹簧与臀部组件或大腿绑缚机构连接，这样，当髋关节进行后伸运动时，利用第一弹簧的弹性变化来保证第一气动肌肉在达到最长长度时髋关节还可以继续进行后伸运动，同时第一弹簧在运动过程中能提供缓冲，并在髋关节复位时也能达到助力的效果；通过将第二气动肌肉通过第二弹簧与臀部组件或大腿绑缚机构连接，这样，当髋关节进行前屈运动时，利用第二弹簧的弹性变化来保证第二气动肌肉在达到最长长度时髋关节还可以继续进行前屈运动，同时第二弹簧在运动过程中能提供缓冲，并在髋关节复位时也能达到助力的效果；通过在小腿杆的前端设置第三弹簧，根据膝关节的运动特点，膝关节前屈运动的角度基本为零，故设置在小腿杆后端的第三气动肌肉在最大长度范围内能有效满足膝关节的前屈运动需求，当膝关节在进行后伸运动时，第三弹簧将被拉长，在进行膝关节的复位时，第三弹簧将对膝关节的复位提供助力，同时第三弹簧的设计还能避免膝关节突然的后伸运动，从而进一步保证了康复运动过程中的安全。
优选的，所述臀部组件包括腰部安装板，所述腰部安装板上沿轴向方向开设有贯穿所述腰部安装板的腰部第一安装孔，在所述腰部安装板上沿其轴向方向还开设有多个纵向贯穿所述腰部安装板的腰部第一固定孔，在所述腰部安装板的轴向两侧对称设有腰部调节板，所述腰部调节板靠近所述腰部安装板的一侧开设有腰部第一连接孔并滑动伸入到所述腰部安装孔内，所述腰部第一连接孔与对应位置所述腰部第一固定孔通过第一紧固螺钉进行连接；所述腰部调节板远离其连接所述腰部安装板的一侧通过第一纵向转动件转动连接有腰部第一连接件，以与人体髋关节的外摆和内收运动相适应，所述腰部第一连接件呈l型的结构样式，所述腰部第一连接件靠近所述腰部调节板的一侧沿轴向方向开设有腰部第一安
装槽，所述腰部调节板靠近所述腰部第一连接件的一端伸入到所述第一安装槽内；所述腰部第一连接件远离其连接所述腰部调节板的一端连接有腰部第二连接件，所述腰部第二连接件靠近所述腰部第一连接件的一端沿纵向方向开设有腰部第二安装孔，所述腰部第二连接件上沿纵向方向还开设有多个轴向贯穿所述腰部第二连接件的腰部第二固定孔，所述腰部第一连接件滑动伸入到所述腰部第二安装孔内，在所述腰部第一连接件伸入到所述腰部第二安装孔的位置还开设有腰部第二连接孔，所述腰部第二连接孔与对应位置所述腰部第二固定孔之间通过第二紧固螺钉进行连接。
这样，当不同的康复患者穿戴该外骨骼时，可以对臀部组件中各零件的相对位置进行调节，以与不同使用者的对应位置的尺寸相适应，依次来进一步提高穿戴的舒适性。
当需要调节腰部安装板和腰部调节板位置的尺寸时，将腰部调节板沿腰部第一安装孔滑动，使得腰部调节板上的第一连接孔与不同位置的腰部第一固定孔相对应，然后再通过第一紧固螺钉实现腰部安装板和腰部调节板之间的连接；当需要调节腰部第一连接件和腰部第二连接件之间的位置尺寸时，将腰部第一连接件沿腰部第二安装孔滑动，使得腰部第二连接孔与不同位置的腰部第二固定孔相对应，然后再通过第二紧固螺钉实现腰部第一连接件和腰部第二连接件之间的连接。
这样，通过调节腰部安装板和腰部调节板之间的位置尺寸、以及腰部第一连接件和腰部第二连接件之间的位置尺寸，就可以实现臀部组件与不同使用者对应位置的尺寸相适应的目的。
优选的，所述腰部调节板凸出所述第一安装槽的位置还开设有腰部第一限位凸起，所述腰部第一连接件在与所述腰部调节板相对转动到与人体髋关节60
的外摆运动相适应的位置时将与所述第一限位凸起的一个侧壁相抵，且所述腰部第一连接件在与所述腰部调节板相对转动到与人体髋关节30
的内收运动相适应的位置时将与所述第一限位凸起的另一个侧壁相抵；在所述腰部第二连接件上还设有安装座，所述安装座包括轴向对称设置在所述腰部第二连接件上的两个安装块，所述安装块包括竖向安装部，和纵向安装部，所述竖向安装部与对应位置的所述腰部第二连接件固定连接，所述竖向安装部远离其连接所述腰部第二连接件的一端沿纵向方向向前延伸呈逐渐向上的倾斜状，在两个所述安装块之间还设有多个连接杆，所述第一弹簧用于与所述臀部组件连接的一端连接在对应位置的连接杆上。
这样，在与人体髋关节的外摆和内收运动相适应的腰部调节板和腰部第一连接件相对转动时，当人体髋关节的外摆运动达到60
时，腰部第一连接件将转动到与第一限位凸起的一个侧壁相抵的位置，这样在第一限位凸起的作用下，使得腰部第一连接件不能继续在该方向上绕腰部调节板转动；同理，当人体髋关节的内收运动达到30
时，腰部第一连接件将转动到与第一限位凸起的另一个侧壁相抵的位置，这样在第一限位凸起的作用下，使得腰部第一连接件不能继续在该方向上绕腰部调节板转动，这样就使得人体髋关节的外摆和内收运动始终在极限范围内，由此即保证了人体髋关节外摆和内收运动的灵活性，同时也避免了髋关节外摆和内收方向的过度运动，对人体髋关节有一定的保护作用。
同时，通过在腰部第二连接件上设置安装座，并在组成安装座的两个安装块之间设置多个连接杆，第一弹簧用于与臀部组件连接的一端连接在对应位置的连接杆上，当不同使用者穿戴该外骨骼装置进行康复运动时，可以将第一弹簧连接在不同位置的连接杆
优选的，所述大腿杆包括大腿上杆和大腿下杆，所述大腿上杆与所述腰部第二连接件通过第一轴向转动件转动连接，以与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应，所述腰部第二连接件用于与所述大腿上杆连接的一端开设有第二安装槽，所述大腿上杆用于与所述腰部第二连接件连接的一端伸入到所述第二安装槽内，且所述大腿上杆在与所述腰部第二连接件相对转动到与人体髋关节120
的前屈运动相适应的位置时将与所述第二安装槽的一个侧壁相抵，所述大腿上杆在与所述腰部第二连接件相对转动到与人体髋关节65
的后伸运动相适应的位置时将与所述第二安装槽的另一个侧壁相抵；所述小腿杆包括小腿上杆和小腿下杆，所述小腿上杆用于与所述大腿下杆连接，所述大腿下杆用于与所述小腿上杆连接的一端开设有第三安装槽，所述小腿上杆用于与所述大腿下杆连接的一端伸入到所述第三安装槽内，所述小腿上杆伸入到所述第三安装槽的部分与所述大腿下杆通过第二轴向转动件进行转动连接，以与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应，所述小腿上杆在初始状态时与所述第三安装槽的一个侧壁相抵，且所述小腿上杆在与所述大腿下杆相对转动到与人体膝关节160
这样，在与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应的大腿上杆和腰部第二连接件相对转动时，当人体髋关节的前屈运动达到120
时，大腿上杆将转动到与第二安装槽的一个侧壁相抵的位置，这样在第二安装槽的作用下，使得大腿上杆不能继续在该方向上绕腰部第二连接件转动；同理，当人体髋关节的后伸运动达到65
时，大腿上杆将转动到与第二安装槽的另一个侧壁相抵的位置，这样在第二安装槽的作用下，使得大腿上杆不能继续在该方向上绕腰部第二连接件转动，这样就使得人体髋关节的前屈和后伸运动始终在极限范围内，由此即保证了人体髋关节前屈和后伸运动的灵活性，同时也避免了髋关节前屈和后伸方向的过度运动，对人体髋关节有一定的保护作用。
同理，在与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应的小腿上杆和大腿下杆相对转动时，初始状态时，小腿上杆与第三安装槽的一个侧壁相抵，使得人体小腿不能相抵大腿进行前屈运动，从而对人体膝关节有一定的保护作用；而当人体膝关节的后伸运动达到160
时，小腿上杆将转动到与第三安装槽的另一个侧壁相抵的位置，这样在第三安装槽的作用下，使得小腿上杆不能继续在该方向上绕大腿下杆转动；这样就使得人体膝关节的前屈和后伸运动始终在极限范围内，由此即保证了人体膝关节的前屈和后伸运动的灵活性，同时也避免了膝关节的前屈和后伸方向的过度运动，对人体膝关节有一定的保护作用。
优选的，所述大腿下杆用于与所述大腿上杆连接的一端沿其长度方向开设有大腿安装孔，所述大腿安装孔的侧壁上沿其长度方向分布有多个贯穿所述大腿下杆的大腿固定孔，所述大腿上杆用于与所述大腿下杆连接的一端开设有大腿连接孔并滑动伸入到所述大腿安装孔内，所述大腿连接孔与对应位置的所述大腿固定孔通过大腿紧固螺钉进行连接；所述小腿下杆用于与所述小腿上杆连接的一端沿其长度方向开设有小腿安装孔，所述小腿安装孔的侧壁上沿其长度方向分布有多个贯穿所述小腿下杆的小腿固定孔，所述小腿上杆用于与所述小腿下杆连接的一端开设有小腿连接孔并滑动伸入到所述小腿安装孔内，所述小腿连接孔与对应位置的所述小腿固定孔通过小腿紧固螺钉进行连接。
这样，当不同的使用者穿戴该外骨骼时，可以通过调节大腿杆和小腿杆的整体长
当需要调节大腿杆的整体长度时，将大腿上杆沿大腿安装孔滑动，使得大腿上杆上的大腿连接孔与不同位置的大腿固定孔对应，然后再通过大腿紧固螺钉将大腿上杆和大腿下杆进行固定连接，由此实现大腿杆整体长度的调节。
当需要调节小腿杆的整体长度时，将小腿上杆沿小腿安装孔滑动，使得小腿上杆上的小腿连接孔与不同位置的小腿固定孔对应，然后再通过小腿紧固螺钉将小腿上杆和小腿下杆进行固定连接，由此实现小腿杆整体长度的调节。
优选的，所述腿部绑缚机构包括绑缚外壳，所述绑缚外壳包括连接部和弧形安装部，所述连接部用于固定连接在所述大腿杆和所述小腿杆上，所述弧形安装部上滑动连接有滑块，所述滑块竖向方向的上下端面均开设有第一导轨，所述弧形安装部上与所述第一导轨对应的位置开设有第一滑槽，所述第一滑槽内固定连接有钢珠保持架，所述钢珠保持架上沿其长度方向转动连接有多个钢珠，所述钢珠凸出对应位置的所述钢珠保持架并滑动连接在所述滑块的第一导轨处，以使得所述滑块能够沿所述弧形安装部滑动；在所述弧形安装部相对于所述滑块滑动方向的两端还对称设有限位挡块，所述限位挡块上固定连接有朝向所述弧形安装部的内侧且与所述弧形安装部的弧度相适应的弹簧导套，所述弹簧导套沿其长度开设有贯穿所述弹簧导套的第二导轨，在所述滑块滑动方向的两端对称布置有弹簧滑杆，所述弹簧滑杆靠近所述滑块的一端设有安装凸起，所述安装凸起与对应位置的所述滑块固定连接，且所述弹簧滑杆靠近所述弹簧导套的一端滑动伸入到所述第二导轨内，以使得所述滑块沿所述弧形安装部滑动时，所述弹簧滑杆能够同步沿所述第二导轨滑动，在所述弹簧滑杆上还设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述安装凸起和所述限位挡块相抵，且所述复位弹簧在所述滑块沿所述安装部滑动时能够被压缩或拉伸；在所述滑块的内侧还设有腿部绑带，所述腿部绑带上设有腿部粘接部，所述腿部粘接部能够与所述腿部绑带上的不同位置进行粘接，以与人体腿部尺寸相适应。
这样，将腿部绑缚机构连接在人体腿部时，腿部绑缚机构用于与人体髋关节的内旋外旋运动相适应，将髋关节的内旋外旋自由度与腿部绑缚机构设计为一体，这样能避免在运动时与人体有干涉，同时又能保证该自由度的运动轴线与人体实际运动轴线相重合，从而提高外骨骼与人体对应关节位置运动的适应性。
当人体髋关节在进行内旋外旋运动时，将同步带动人体大腿和小腿进行内旋外旋运动，此时人体腿部将带动滑块沿绑缚外壳滑动，钢珠的设计可以有效减小滑块在绑缚外壳内的滑动阻力，同时滑块在滑动的同时，将同步带动弹簧滑杆沿弹簧导套的第二导轨滑动，弹簧滑杆在沿第二导轨滑动时，位于滑块滑动方向一侧的复位弹簧将被压缩，另一侧的复位弹簧将本拉长，由此将使得两端的复位弹簧的弹力不一致，因此在人体髋关节的外旋和内旋运动完成后，两侧的复位弹簧将提供助力并带动人体大腿和小腿自动复位；同时在运动过程中，当弹簧滑杆移动到第二导轨的端部位置时，即为该方向的极限位置，由此也就限制了人体髋关节内旋外旋的最大幅度，对人体髋关节内旋和外旋运动有一定的保护作用。
同时，滑块内侧设置腿部绑带，通过将腿部绑带设置呈粘接的结构形式，一方面是方便穿戴，另一方面通过腿部粘接部与腿部绑带的不同位置进行粘接，可以使得腿部绑带
优选的，所述脚部组件包括踝关节件、脚后跟件和脚底板件，所述小腿下杆用于与所述踝关节件连接的一端沿其长度方向开设有第四安装槽，所述踝关节件用于与所述小腿下杆连接的一端伸入到所述第四安装槽内并与所述小腿下杆通过第三轴向转动件进行连接，以与人体脚部的趾曲和背伸运动相适应，在所述踝关节件凸出所述小腿下杆的位置还设有脚部限位凸块，所述小腿下杆在与所述踝关节件相对转动到与人体脚部50
的趾曲运动相适应的位置时将与所述脚部限位凸块的一个侧壁相抵，且所述小腿下杆在与所述踝关节件相对转动到与人体脚部15
的背伸运动相适应的位置时将与所述脚部限位凸块的另一个侧壁相抵；所述脚后跟件整体呈开口向前的u型结构，且所述脚后跟件u型结构的一个侧边与所述踝关节件固定连接，所述脚底板件位于所述脚后跟件的下方，且所述脚底板件与所述脚后跟件之间设有竖向设置的脚部连接件，所述脚部连接件用于与所述脚后跟件连接的一端开设有第五安装槽，所述脚后跟件u型结构的中间部分卡接在所述第五安装槽内并通过第二纵向转动件与所述脚部连接件转动连接，以与人体脚部的内收和外摆运动相适应，所述脚后跟件在与所述脚部连接件相对转动到与人体脚部35
的内收运行相适应的位置时将与所述第五安装槽的一个侧壁相抵，且所述脚后跟件在与所述脚部连接件相对转动到与人体脚部20
的外摆运行相适应的位置时将与所述第五安装槽的另一个侧壁相抵，所述脚部连接件用于与所述脚底板件连接的一端与对应位置的所述脚底板件固定连接；这样，在与人体踝关节的趾曲和背伸运动相适应的小腿下杆和踝关节件相对转动时，当人体踝关节的趾曲运动达到50
时，小腿下杆将转动到与第四安装槽的一个侧壁相抵的位置，这样在第四安装槽的作用下，使得小腿下杆不能继续在该方向上绕踝关节件转动；同理，当人体踝关节的背伸运动达到15
时，小腿下杆将转动到与第四安装槽的另一个侧壁相抵的位置，这样在第四安装槽的作用下，使得小腿下杆不能继续在该方向上绕踝关节件转动，这样就使得人体踝关节的趾曲和背伸运动始终在极限范围内，由此即保证了人体踝关节的趾曲和背伸的灵活性，同时也避免了踝关节的趾曲和背伸方向的过度运动，对人体踝关节有一定的保护作用。
在与人体踝关节的内收和外摆运动相适应的脚后跟件和脚部连接件相对转动时，当人体踝关节的内收运动达到35
时，脚后跟件将转动到与第五安装槽的一个侧壁相抵的位置，这样在第五安装槽的作用下，使得脚后跟件不能继续在该方向上绕脚部连接件转动；同理，当人体踝关节的外摆运动达到20
时，脚后跟件将转动到与第五安装槽的另一个侧壁相抵的位置，这样在第五安装槽的作用下，使得脚后跟件不能继续在该方向上绕脚部连接件转动，这样就使得人体踝关节的内收和外摆运动始终在极限范围内，由此即保证了人体踝关节的内收和外摆的灵活性，同时也避免了踝关节的内收和外摆方向的过度运动，对人体踝关节有一定的保护作用。
优选的，所述脚部组件还包括沿纵向方向对称分布在所述踝关节件前后两侧且初始状态为自由伸长状态的第一脚部弹簧和第二脚部弹簧，所述第一脚部弹簧和所述第二脚部弹簧的两端分别连接在所述脚后跟件和所述小腿下杆上；所述脚部组件还包括沿轴向方向对称分布在所述脚部连接件左右两侧且初始状态为自由伸长状态的第三脚部弹簧和第四脚部弹簧，所述第三脚部弹簧和所述第四脚部弹簧的
两端分别连接在所述脚后跟件和所述脚部连接件上；所述脚底板件上还设有脚部绑带，所述脚部绑带上设有脚部粘接部，所述脚部粘接部能够与所述脚部绑带上的不同位置进行粘接，以与人体的脚部大小相适应。
这样，第一脚部弹簧和第二脚部弹簧可以在踝关节进行趾曲和背伸运动完成后为踝关节的复位提供助力作用，第三脚部弹簧和第四脚部弹簧可以在踝关节进行内收和外摆运动完成后为踝关节的复位提供助力作用；同时，脚底板件上设置脚部绑带，通过将脚部绑带设置呈粘接的结构形式，一方面是方便穿戴，另一方面通过脚部粘接部与脚部绑带的不同位置进行粘接，可以使得脚部绑带与不同穿戴者的尺寸相适应，提高穿戴的紧密性和舒适性。
一种气动肌肉驱动下肢康复外骨骼的康复工作控制方法，采用上述气动肌肉驱动下肢康复外骨骼，该康复工作控制方法采用康复工作控制系统来实现，所述康复工作控制系统包括上位机、控制器、供电电源和高速开关组件；所述供电电源用于分别向所述上位机、所述控制器和所述高速开关组件供电；所述上位机用于发送康复控制指令到所述控制器；所述控制器用于接收所述上位机发送的康复控制指令，并根据所述上位机发送的康复控制指令控制所述高速开关组件的开启和关闭；所述高速开关组件包括与所述第一气动肌肉连接以实现对所述第一气动肌肉充气或放气操作的第一高速开关阀、与所述第二气动肌肉连接以实现对所述第二气动肌肉充气或放气操作的第二高速开关阀、以及与所述第三气动肌肉连接以实现对所述第三气动肌肉充气或放气操作的第三高速开关阀；当所述上位机发出进行抬腿的康复控制指令时，所述控制器控制第一高速开关阀和所述第三高速开关阀得电开启、第二高速开关阀不得电关闭，第一高速开关阀得电使得第一气动肌肉充气缩短，所述第一气动肌肉充气缩短时通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，第三高速开关阀得电使得第三气动肌肉充气缩短，所述第三气动肌肉充气缩短时通过小腿绑缚机构带动所述小腿杆绕所述大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，由此完成抬腿的康复运动；当所述上位机发出进行收腿的康复控制指令时，所述控制器控制第一高速开关阀和所述第三高速开关阀断电关闭、第二高速开关阀得电开启，第一高速开关阀失电使得第一气动肌肉放气变长，所述第一气动肌肉放气变长时通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向后转动到初始状态时的位置，第三高速开关阀失电使得第三气动肌肉放气变长，所述第三气动肌肉放气变长时通过小腿绑缚机构带动所述小腿杆绕所述大腿杆向前转动到初始状态时的位置，所述第二高速开关阀得电使得第二气动肌肉充气缩短，所述第二气动肌肉在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动所述大腿杆绕所述臀部组件向后转动，由此完成收腿的康复运动。
图1为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼的结构示意图（未示出腰部组件）；图2为图1中a处的放大示意图；图3为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中腿部组件的结构示意图；
图4为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中臀部组件的结构示意图；图5为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中臀部组件的爆炸示意图；图6为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中大腿杆和小腿杆的结构示意图；图7为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中大腿杆的爆炸示意图；图8为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中小腿杆的爆炸示意图；图9为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中腿部绑缚机构的结构示意图（未示出腿部绑带）；图10为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中腿部绑缚机构的爆炸示意图；图11为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中脚部组件的结构示意图；图12为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼中脚部组件和小腿下杆的结构示意图；图13为本发明气动肌肉驱动下肢康复外骨骼的康复工作控制系统的结构框图。
附图标记说明：臀部组件1、腰部第二连接件101、腰部第二固定孔1011、安装座102、安装块1021、连接杆1022、腰部第一连接件103、腰部第二连接孔1031、腰部第一安装槽1032、第一纵向转动件104、腰部调节板105、腰部第一限位凸起1051、腰部第一连接孔1052、腰部安装板106、腰部第一固定孔1061、腿部组件2、大腿上杆201、大腿连接孔2011、第一气动肌肉202、第一弹簧203、第二气动肌肉204、第二弹簧205、第一轴向转动件206、小腿下杆207、小腿固定孔2071、第四安装槽2072、第三轴向转动件208、大腿下杆209、第三安装槽2091、大腿固定孔2092、第二轴向转动件210、第三气动肌肉211、第三弹簧212、小腿上杆213、小腿连接孔2131、腿部绑缚机构3、绑缚外壳301、滑块302、第一导轨3021、限位挡块303、弹簧导套304、复位弹簧305、弹簧滑杆306、钢珠保持架307、钢珠308、脚部组件4、踝关节件401、脚部限位凸块4011、第一脚部弹簧402、第二脚部弹簧403、脚后跟件404、第二纵向转动件405、第三脚部弹簧406、第四脚部弹簧407、脚部连接件408、第五安装槽4081、脚底板件409、脚部绑带410。
如附图1所示，气动肌肉驱动下肢康复外骨骼，包括开口向前且整体呈u型结构的臀部组件1，臀部组件1用于与人体的臀部位置相适应，臀部组件1的内侧面设有腰部组件，腰部组件用于缠绕在人体的腰部位置，臀部组件1的u型结构的开口两端对称设有腿部组件2，臀部组件1与对应位置的腿部组件2转动连接，以与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应，腿部组件2包括转动连接的大腿杆和小腿杆，以与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应，腿部组件2还包括腿部绑缚机构3，腿部绑缚机构3分别与大腿杆和小腿杆连接，以将该外骨骼穿戴在人体腿部，小腿杆远离其连接大腿杆的一端还转动连接有脚部组件4，脚部组件4用于与人体的脚部进行连接并与人体脚部的趾曲和背伸运动相适应；如附图2所示，在大腿杆的前侧设有第一气动肌肉202，第一气动肌肉202的两端分别连接在对应位置的臀部组件1和大腿绑缚机构上，第一气动肌肉202在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，且第一气动肌肉202在放气变长时还能通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向后转动到初始状态时的位置；
在大腿杆的后侧设有第二气动肌肉204，第二气动肌肉204的两端分别连接在对应位置的臀部组件1和大腿绑缚机构上，且第二气动肌肉204在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向后转动，以与人体髋关节的后伸运动相适应，且第二气动肌肉204在放气变长时还能通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向前转动到初始状态时的位置；如附图3所示，在小腿杆的后侧设有第三气动肌肉211，第三气动肌肉211的两端分别连接在对应位置的大腿杆和小腿绑缚机构上，且第三气动肌肉211在充气缩短时能够通过小腿绑缚机构带动小腿杆绕大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，且第三气动肌肉211在放气变长时还能通过小腿绑缚机构带动小腿杆绕大腿杆向前转动到初始状态时的位置。
在本方案中，以人体的方向作为参考方向，即本方案中的前、后、左、右、上、下分别对应为人体的前、后、左、右、上、下，同时本方案中的轴向为左右方向，竖向为上下方向，纵向为前后方向，初始状态为人体处于直立状态，大腿杆和小腿杆之间的夹角为180
这样，本方案的外骨骼在使用时，先将腰部组件缠绕在人体的腰部位置，腿部绑缚机构3分别将大腿杆和小腿杆与人体的大腿和小腿进行连接，同时将脚部组件4与人体的脚部进行连接，由此完成该外骨骼的穿戴。
当需要进行下肢抬腿的康复运动时，对第一气动肌肉202和第三气动肌肉211充气，第二气动肌肉204不充气，当对第一气动肌肉202充气使其缩短时，此时第一气动肌肉202充气缩短时还将通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，同时对第三气动肌肉211充气使其缩短，第三气动肌肉211充气缩短时将通过小腿绑缚机构带动小腿杆绕大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，由此完成抬腿的康复运动；当需要进行下肢收腿的康复运动时，对第一气动肌肉202和第三气动肌肉211放气，第二气动肌肉204充气，当第一气动肌肉202放气变长时，此时第一气动肌肉202放气变长时将通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向后转动到初始状态时的位置，当第三气动肌肉211放气变长时，此时第三气动肌肉211放气变长时通过小腿绑缚机构带动小腿杆大腿杆向前转动到初始状态时的位置，当第二气动肌肉204充气缩短时，此时第二气动肌肉204在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向后转动，由此完成收腿的康复运动。
本方案的康复外骨骼利用气动肌肉充气和放气时的状态变化来提供带动人体腿部运动的动力，与现有技术中利用驱动电机提供动力的方式相比，本方案由于省去了驱动电机及相应的传动系统，故整个结构更加的简单，外骨骼的整体重量也大大降低，由此使得穿戴的舒适性大大提高，同时气动肌肉利用充气或放气来实现长度的缓慢变化，其具有较大的柔性，康复运动过程中，不会由于突然的长度变化对康复者造成的冲击。
在本实施例中，第一气动肌肉202的一端通过第一弹簧203与臀部组件1或大腿绑缚机构连接，第一弹簧203的另一端与大腿绑缚机构或臀部组件1连接，且第一弹簧203在初始状态时处于自由伸长状态；
第二气动肌肉204的一端通过第二弹簧205与臀部组件1或大腿绑缚机构连接，第二弹簧205的另一端与大腿绑缚机构或臀部组件1连接，且第二弹簧205在初始状态时处于自由伸长状态；在小腿杆的前端还设有第三弹簧212，第三弹簧212的两端分别连接在大臂杆和小臂绑缚机构上，且第三弹簧212在初始状态时处于自由伸长状态。
这样，由于气动肌肉充气时只能进行收缩，无法伸长，故未充气状态下的启动肌肉即为其最长的长度，也称为初始长度，通过将第一气动肌肉202通过第一弹簧203与臀部组件1或大腿绑缚机构连接，这样，当髋关节进行后伸运动时，利用第一弹簧203的弹性变化来保证第一气动肌肉202在达到最长长度时髋关节还可以继续进行后伸运动，同时第一弹簧203在运动过程中能提供缓冲，并在髋关节复位时也能达到助力的效果；通过将第二气动肌肉204通过第二弹簧205与臀部组件1或大腿绑缚机构连接，这样，当髋关节进行前屈运动时，利用第二弹簧205的弹性变化来保证第二气动肌肉204在达到最长长度时髋关节还可以继续进行前屈运动，同时第二弹簧205在运动过程中能提供缓冲，并在髋关节复位时也能达到助力的效果；通过在小腿杆的前端设置第三弹簧212，根据膝关节的运动特点，膝关节前屈运动的角度基本为零，故设置在小腿杆后端的第三气动肌肉211在最大长度范围内能有效满足膝关节的前屈运动需求，当膝关节在进行后伸运动时，第三弹簧212将被拉长，在进行膝关节的复位时，第三弹簧212将对膝关节的复位提供助力，同时第三弹簧212的设计还能避免膝关节突然的后伸运动，从而进一步保证了康复运动过程中的安全。
如附图4和附图5所示，在本实施例中，臀部组件1包括腰部安装板106，腰部安装板106上沿轴向方向开设有贯穿腰部安装板106的腰部第一安装孔，在腰部安装板106上沿其轴向方向还开设有多个纵向贯穿腰部安装板106的腰部第一固定孔1061，在腰部安装板106的轴向两侧对称设有腰部调节板105，腰部调节板105靠近腰部安装板106的一侧开设有腰部第一连接孔1052并滑动伸入到腰部安装孔内，腰部第一连接孔1052与对应位置腰部第一固定孔1061通过第一紧固螺钉进行连接；腰部调节板105远离其连接腰部安装板106的一侧通过第一纵向转动件104转动连接有腰部第一连接件103，以与人体髋关节的外摆和内收运动相适应，腰部第一连接件103呈l型的结构样式，腰部第一连接件103靠近腰部调节板105的一侧沿轴向方向开设有腰部第一安装槽1032，腰部调节板105靠近腰部第一连接件103的一端伸入到第一安装槽内；腰部第一连接件103远离其连接腰部调节板105的一端连接有腰部第二连接件101，腰部第二连接件101靠近腰部第一连接件103的一端沿纵向方向开设有腰部第二安装孔，腰部第二连接件101上沿纵向方向还开设有多个轴向贯穿腰部第二连接件101的腰部第二固定孔1011，腰部第一连接件103滑动伸入到腰部第二安装孔内，在腰部第一连接件103伸入到腰部第二安装孔的位置还开设有腰部第二连接孔1031，腰部第二连接孔1031与对应位置腰部第二固定孔1011之间通过第二紧固螺钉进行连接。
这样，当不同的康复患者穿戴该外骨骼时，可以对臀部组件1中各零件的相对位置进行调节，以与不同使用者的对应位置的尺寸相适应，依次来进一步提高穿戴的舒适性。
当需要调节腰部安装板106和腰部调节板105位置的尺寸时，将腰部调节板105沿腰部第一安装孔滑动，使得腰部调节板105上的第一连接孔与不同位置的腰部第一固定孔
1061相对应，然后再通过第一紧固螺钉实现腰部安装板106和腰部调节板105之间的连接；当需要调节腰部第一连接件103和腰部第二连接件101之间的位置尺寸时，将腰部第一连接件103沿腰部第二安装孔滑动，使得腰部第二连接孔1031与不同位置的腰部第二固定孔1011相对应，然后再通过第二紧固螺钉实现腰部第一连接件103和腰部第二连接件101之间的连接。
这样，通过调节腰部安装板106和腰部调节板105之间的位置尺寸、以及腰部第一连接件103和腰部第二连接件101之间的位置尺寸，就可以实现臀部组件1与不同使用者对应位置的尺寸相适应的目的。
在本实施例中，腰部调节板105凸出第一安装槽的位置还开设有腰部第一限位凸起1051，腰部第一连接件103在与腰部调节板105相对转动到与人体髋关节60
的外摆运动相适应的位置时将与第一限位凸起的一个侧壁相抵，且腰部第一连接件103在与腰部调节板105相对转动到与人体髋关节30
的内收运动相适应的位置时将与第一限位凸起的另一个侧壁相抵；在腰部第二连接件101上还设有安装座102，安装座102包括轴向对称设置在腰部第二连接件101上的两个安装块1021，安装块1021包括竖向安装部，和纵向安装部，竖向安装部与对应位置的腰部第二连接件101固定连接，竖向安装部远离其连接腰部第二连接件101的一端沿纵向方向向前延伸呈逐渐向上的倾斜状，在两个安装块1021之间还设有多个连接杆1022，第一弹簧203用于与臀部组件1连接的一端连接在对应位置的连接杆1022上。
这样，在与人体髋关节的外摆和内收运动相适应的腰部调节板105和腰部第一连接件103相对转动时，当人体髋关节的外摆运动达到60
时，腰部第一连接件103将转动到与第一限位凸起的一个侧壁相抵的位置，这样在第一限位凸起的作用下，使得腰部第一连接件103不能继续在该方向上绕腰部调节板105转动；同理，当人体髋关节的内收运动达到30
时，腰部第一连接件103将转动到与第一限位凸起的另一个侧壁相抵的位置，这样在第一限位凸起的作用下，使得腰部第一连接件103不能继续在该方向上绕腰部调节板105转动，这样就使得人体髋关节的外摆和内收运动始终在极限范围内，由此即保证了人体髋关节外摆和内收运动的灵活性，同时也避免了髋关节外摆和内收方向的过度运动，对人体髋关节有一定的保护作用。
同时，通过在腰部第二连接件101上设置安装座102，并在组成安装座102的两个安装块1021之间设置多个连接杆1022，第一弹簧203用于与臀部组件1连接的一端连接在对应位置的连接杆1022上，当不同使用者穿戴该外骨骼装置进行康复运动时，可以将第一弹簧203连接在不同位置的连接杆1022上，以此来更好满足不同使用者的穿戴需求，进一步提高穿戴的舒适性。
如附图6到附图8所示，在本实施例中，大腿杆包括大腿上杆201和大腿下杆209，大腿上杆201与腰部第二连接件101通过第一轴向转动件206转动连接，以与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应，腰部第二连接件101用于与大腿上杆201连接的一端开设有第二安装槽，大腿上杆201用于与腰部第二连接件101连接的一端伸入到第二安装槽内，且大腿上杆201在与腰部第二连接件101相对转动到与人体髋关节120
的前屈运动相适应的位置时将与第二安装槽的一个侧壁相抵，大腿上杆201在与腰部第二连接件101相对转动到与人体髋关节65
小腿杆包括小腿上杆213和小腿下杆207，小腿上杆213用于与大腿下杆209连接，大腿下杆209用于与小腿上杆213连接的一端开设有第三安装槽2091，小腿上杆213用于与大腿下杆209连接的一端伸入到第三安装槽2091内，小腿上杆213伸入到第三安装槽2091的部分与大腿下杆209通过第二轴向转动件210进行转动连接，以与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应，小腿上杆213在初始状态时与第三安装槽2091的一个侧壁相抵，且小腿上杆213在与大腿下杆209相对转动到与人体膝关节160
这样，在与人体髋关节的前屈和后伸运动相适应的大腿上杆201和腰部第二连接件101相对转动时，当人体髋关节的前屈运动达到120
时，大腿上杆201将转动到与第二安装槽的一个侧壁相抵的位置，这样在第二安装槽的作用下，使得大腿上杆201不能继续在该方向上绕腰部第二连接件101转动；同理，当人体髋关节的后伸运动达到65
时，大腿上杆201将转动到与第二安装槽的另一个侧壁相抵的位置，这样在第二安装槽的作用下，使得大腿上杆201不能继续在该方向上绕腰部第二连接件101转动，这样就使得人体髋关节的前屈和后伸运动始终在极限范围内，由此即保证了人体髋关节前屈和后伸运动的灵活性，同时也避免了髋关节前屈和后伸方向的过度运动，对人体髋关节有一定的保护作用。
同理，在与人体膝关节的前屈和后伸运动相适应的小腿上杆213和大腿下杆209相对转动时，初始状态时，小腿上杆213与第三安装槽2091的一个侧壁相抵，使得人体小腿不能相抵大腿进行前屈运动，从而对人体膝关节有一定的保护作用；而当人体膝关节的后伸运动达到160
时，小腿上杆213将转动到与第三安装槽2091的另一个侧壁相抵的位置，这样在第三安装槽2091的作用下，使得小腿上杆213不能继续在该方向上绕大腿下杆209转动；这样就使得人体膝关节的前屈和后伸运动始终在极限范围内，由此即保证了人体膝关节的前屈和后伸运动的灵活性，同时也避免了膝关节的前屈和后伸方向的过度运动，对人体膝关节有一定的保护作用。
在本实施例中，大腿下杆209用于与大腿上杆201连接的一端沿其长度方向开设有大腿安装孔，大腿安装孔的侧壁上沿其长度方向分布有多个贯穿大腿下杆209的大腿固定孔2092，大腿上杆201用于与大腿下杆209连接的一端开设有大腿连接孔2011并滑动伸入到大腿安装孔内，大腿连接孔2011与对应位置的大腿固定孔2092通过大腿紧固螺钉进行连接；小腿下杆207用于与小腿上杆213连接的一端沿其长度方向开设有小腿安装孔，小腿安装孔的侧壁上沿其长度方向分布有多个贯穿小腿下杆207的小腿固定孔2071，小腿上杆213用于与小腿下杆207连接的一端开设有小腿连接孔2131并滑动伸入到小腿安装孔内，小腿连接孔2131与对应位置的小腿固定孔2071通过小腿紧固螺钉进行连接。
这样，当不同的使用者穿戴该外骨骼时，可以通过调节大腿杆和小腿杆的整体长度来与穿戴者的大腿和小腿长度来适应。
当需要调节大腿杆的整体长度时，将大腿上杆201沿大腿安装孔滑动，使得大腿上杆201上的大腿连接孔2011与不同位置的大腿固定孔2092对应，然后再通过大腿紧固螺钉将大腿上杆201和大腿下杆209进行固定连接，由此实现大腿杆整体长度的调节。
当需要调节小腿杆的整体长度时，将小腿上杆213沿小腿安装孔滑动，使得小腿上杆213上的小腿连接孔2131与不同位置的小腿固定孔2071对应，然后再通过小腿紧固螺钉
将小腿上杆213和小腿下杆207进行固定连接，由此实现小腿杆整体长度的调节。
如附图9和附图10所示，在本实施例中，腿部绑缚机构3包括绑缚外壳301，绑缚外壳301包括连接部和弧形安装部，连接部用于固定连接在大腿杆和小腿杆上，弧形安装部上滑动连接有滑块302，滑块302竖向方向的上下端面均开设有第一导轨3021，弧形安装部上与第一导轨3021对应的位置开设有第一滑槽，第一滑槽内固定连接有钢珠保持架307，钢珠保持架307上沿其长度方向转动连接有多个钢珠308，钢珠308凸出对应位置的钢珠保持架307并滑动连接在滑块302的第一导轨3021处，以使得滑块302能够沿弧形安装部滑动；在弧形安装部相对于滑块302滑动方向的两端还对称设有限位挡块303，限位挡块303上固定连接有朝向弧形安装部的内侧且与弧形安装部的弧度相适应的弹簧导套304，弹簧导套304沿其长度开设有贯穿弹簧导套304的第二导轨，在滑块302滑动方向的两端对称布置有弹簧滑杆306，弹簧滑杆306靠近滑块302的一端设有安装凸起，安装凸起与对应位置的滑块302固定连接，且弹簧滑杆306靠近弹簧导套304的一端滑动伸入到第二导轨内，以使得滑块302沿弧形安装部滑动时，弹簧滑杆306能够同步沿第二导轨滑动，在弹簧滑杆306上还设有复位弹簧305，复位弹簧305的两端分别与安装凸起和限位挡块303相抵，且复位弹簧305在滑块302沿安装部滑动时能够被压缩或拉伸；在滑块302的内侧还设有腿部绑带，腿部绑带上设有腿部粘接部，腿部粘接部能够与腿部绑带上的不同位置进行粘接，以与人体腿部尺寸相适应。
这样，将腿部绑缚机构3连接在人体腿部时，腿部绑缚机构3用于与人体髋关节的内旋外旋运动相适应，将髋关节的内旋外旋自由度与腿部绑缚机构3设计为一体，这样能避免在运动时与人体有干涉，同时又能保证该自由度的运动轴线与人体实际运动轴线相重合，从而提高外骨骼与人体对应关节位置运动的适应性。
当人体髋关节在进行内旋外旋运动时，将同步带动人体大腿和小腿进行内旋外旋运动，此时人体腿部将带动滑块302沿绑缚外壳301滑动，钢珠308的设计可以有效减小滑块302在绑缚外壳301内的滑动阻力，同时滑块302在滑动的同时，将同步带动弹簧滑杆306沿弹簧导套304的第二导轨滑动，弹簧滑杆306在沿第二导轨滑动时，位于滑块302滑动方向一侧的复位弹簧305将被压缩，另一侧的复位弹簧305将本拉长，由此将使得两端的复位弹簧305的弹力不一致，因此在人体髋关节的外旋和内旋运动完成后，两侧的复位弹簧305将提供助力并带动人体大腿和小腿自动复位；同时在运动过程中，当弹簧滑杆306移动到第二导轨的端部位置时，即为该方向的极限位置，由此也就限制了人体髋关节内旋外旋的最大幅度，对人体髋关节内旋和外旋运动有一定的保护作用。
同时，滑块302内侧设置腿部绑带，通过将腿部绑带设置呈粘接的结构形式，一方面是方便穿戴，另一方面通过腿部粘接部与腿部绑带的不同位置进行粘接，可以使得腿部绑带与不同穿戴者的尺寸相适应，提高穿戴的紧密性和舒适性。
如附图11和附图12所示，在本实施例中，脚部组件4包括踝关节件401、脚后跟件404和脚底板件409，小腿下杆207用于与踝关节件401连接的一端沿其长度方向开设有第四安装槽2072，踝关节件401用于与小腿下杆207连接的一端伸入到第四安装槽2072内并与小腿下杆207通过第三轴向转动件208进行连接，以与人体脚部的趾曲和背伸运动相适应，在踝关节件401凸出小腿下杆207的位置还设有脚部限位凸块4011，小腿下杆207在与踝关节件401相对转动到与人体脚部50
个侧壁相抵，且小腿下杆207在与踝关节件401相对转动到与人体脚部15
的背伸运动相适应的位置时将与脚部限位凸块4011的另一个侧壁相抵；脚后跟件404整体呈开口向前的u型结构，且脚后跟件404的u型结构的一个侧边与踝关节件401固定连接，脚底板件409位于脚后跟件404的下方，且脚底板件409与脚后跟件404之间设有竖向设置的脚部连接件408，脚部连接件408用于与脚后跟件404连接的一端开设有第五安装槽4081，脚后跟件404u型结构的中间部分卡接在第五安装槽4081内并通过第二纵向转动件405与脚部连接件408转动连接，以与人体脚部的内收和外摆运动相适应，脚后跟件404在与脚部连接件408相对转动到与人体脚部35
的内收运行相适应的位置时将与第五安装槽4081的一个侧壁相抵，且脚后跟件404在与脚部连接件408相对转动到与人体脚部20
的外摆运行相适应的位置时将与第五安装槽4081的另一个侧壁相抵，脚部连接件408用于与脚底板件409连接的一端与对应位置的脚底板件409固定连接；这样，在与人体踝关节的趾曲和背伸运动相适应的小腿下杆207和踝关节件401相对转动时，当人体踝关节的趾曲运动达到50
时，小腿下杆207将转动到与第四安装槽2072的一个侧壁相抵的位置，这样在第四安装槽2072的作用下，使得小腿下杆207不能继续在该方向上绕踝关节件401转动；同理，当人体踝关节的背伸运动达到15
时，小腿下杆207将转动到与第四安装槽2072的另一个侧壁相抵的位置，这样在第四安装槽2072的作用下，使得小腿下杆207不能继续在该方向上绕踝关节件401转动，这样就使得人体踝关节的趾曲和背伸运动始终在极限范围内，由此即保证了人体踝关节的趾曲和背伸的灵活性，同时也避免了踝关节的趾曲和背伸方向的过度运动，对人体踝关节有一定的保护作用。
在与人体踝关节的内收和外摆运动相适应的脚后跟件404和脚部连接件408相对转动时，当人体踝关节的内收运动达到35
时，脚后跟件404将转动到与第五安装槽4081的一个侧壁相抵的位置，这样在第五安装槽4081的作用下，使得脚后跟件404不能继续在该方向上绕脚部连接件408转动；同理，当人体踝关节的外摆运动达到20
时，脚后跟件404将转动到与第五安装槽4081的另一个侧壁相抵的位置，这样在第五安装槽4081的作用下，使得脚后跟件404不能继续在该方向上绕脚部连接件408转动，这样就使得人体踝关节的内收和外摆运动始终在极限范围内，由此即保证了人体踝关节的内收和外摆的灵活性，同时也避免了踝关节的内收和外摆方向的过度运动，对人体踝关节有一定的保护作用。
在本实施例中，脚部组件4还包括沿纵向方向对称分布在踝关节件401前后两侧且初始状态为自由伸长状态的第一脚部弹簧402和第二脚部弹簧403，第一脚部弹簧402和第二脚部弹簧403的两端分别连接在脚后跟件404和小腿下杆207上；脚部组件4还包括沿轴向方向对称分布在脚部连接件408左右两侧且初始状态为自由伸长状态的第三脚部弹簧406和第四脚部弹簧407，第三脚部弹簧406和第四脚部弹簧407的两端分别连接在脚后跟件404和脚部连接件408上；脚底板件409上还设有脚部绑带410，脚部绑带410上设有脚部粘接部，脚部粘接部能够与脚部绑带410上的不同位置进行粘接，以与人体的脚部大小相适应。
这样，第一脚部弹簧402和第二脚部弹簧403可以在踝关节进行趾曲和背伸运动完成后为踝关节的复位提供助力作用，第三脚部弹簧406和第四脚部弹簧407可以在踝关节进行内收和外摆运动完成后为踝关节的复位提供助力作用；同时，脚底板件409上设置脚部绑带410，通过将脚部绑带410设置呈粘接的结构形式，一方面是方便穿戴，另一方面通过脚部
粘接部与脚部绑带410的不同位置进行粘接，可以使得脚部绑带410与不同穿戴者的尺寸相适应，提高穿戴的紧密性和舒适性。
在本实施例中，腿部绑带、脚部绑带和腰部绑带均可以采用凉鞋的粘接形式，以方便进行尺寸的调节，同时第一轴向转动件、第二轴向转动件、第三轴向转动件、第一纵向转动件和第二纵向转动件均可以采用双头铆钉。
如附图13所示，一种气动肌肉驱动下肢康复外骨骼的康复工作控制方法，采用上述气动肌肉驱动下肢康复外骨骼，该康复工作控制方法采用康复工作控制系统来实现，康复工作控制系统包括上位机、控制器、供电电源和高速开关组件；供电电源用于分别向上位机、控制器和高速开关组件供电；上位机用于发送康复控制指令到控制器；控制器用于接收上位机发送的康复控制指令，并根据上位机发送的康复控制指令控制高速开关组件的开启和关闭；高速开关组件包括与第一气动肌肉202连接以实现对第一气动肌肉202充气或放气操作的第一高速开关阀、与第二气动肌肉204连接以实现对第二气动肌肉204充气或放气操作的第二高速开关阀、以及与第三气动肌肉211连接以实现对第三气动肌肉211充气或放气操作的第三高速开关阀；当上位机发出进行抬腿的康复控制指令时，控制器控制第一高速开关阀和第三高速开关阀得电开启、第二高速开关阀不得电关闭，第一高速开关阀得电使得第一气动肌肉202充气缩短，第一气动肌肉202充气缩短时通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向前转动，以与人体髋关节的前屈运动相适应，第三高速开关阀得电使得第三气动肌肉211充气缩短，第三气动肌肉211充气缩短时通过小腿绑缚机构带动小腿杆绕大腿杆向后转动，以与人体膝关节的后伸运动相适应，由此完成抬腿的康复运动；当上位机发出进行收腿的康复控制指令时，控制器控制第一高速开关阀和第三高速开关阀断电关闭、第二高速开关阀得电开启，第一高速开关阀失电使得第一气动肌肉202放气变长，第一气动肌肉202放气变长时通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向后转动到初始状态时的位置，第三高速开关阀失电使得第三气动肌肉211放气变长，第三气动肌肉211放气变长时通过小腿绑缚机构带动小腿杆绕大腿杆向前转动到初始状态时的位置，第二高速开关阀得电使得第二气动肌肉204充气缩短，第二气动肌肉204在充气缩短时能够通过大腿绑缚机构带动大腿杆绕臀部组件1向后转动，由此完成收腿的康复运动。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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