[發明專利]基于外骨骼的穿戴式下肢康復機器人

有效

• 申請號: 201610300374.4
• 申請日: 2016-05-07
• 公開（公告）號: CN105997441B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 黃玲;陳成;劉新越;陸星宇;孫漢宇
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 陳鵬,朱顯國

1.一種基于外骨骼的穿戴式下肢康復機器人，其特征在于，包括腰部裝置(1)、兩個左右對稱的腿部裝置(2)和兩個左右對稱的足部裝置(3)；

所述腰部裝置(1)包括腰部支撐部件(4)、第一腰部驅動裝置(5-1)、第二腰部驅動裝置(5-2)、第三腰部驅動裝置(5-3)、腰部運動部件(6)、腰帶(7)、第一連腿件(8-1)和第二連腿件(8-2)，所述腰部支撐部件(4)的兩端分別與第一連腿件(8-1)和第二連腿件(8-2)鉸接，鉸接處分別安裝第二腰部驅動裝置(5-2)和第三腰部驅動裝置(5-3)，驅動第一連腿件(8-1)和第二連腿件(8-2)轉動，所述腰部運動部件(6)安裝于腰部支撐部件(4)上，腰部運動部件(6)的末端與腰帶(7)相連，通過第一腰部驅動裝置(5-1)驅動腰帶(7)模擬人體步行時的骨盆運動；

所述腿部裝置(2)包括第一腿部驅動裝置(9-1)、第二腿部驅動裝置(9-2)、第三腿部驅動裝置(9-3)、大腿部件(10)和小腿部件(11)；所述大腿部件(10)與腰部的第一連腿件(8-1)或第二連腿件(8-2)鉸接，鉸接處安裝第二腿部驅動裝置(9-2)驅動大腿部件(10)轉動，所述小腿部件(11)與大腿部件(10)的底端鉸接，鉸接處安裝第三腿部驅動裝置(9-3)驅動小腿部件(11)轉動，所述第一腿部驅動裝置(9-1)安裝于大腿部件(10)上，帶動大腿部件(10)沿大腿部件(10)長度方向扭轉；

所述足部裝置(3)包括足部驅動裝置(12)、腳支架(13)和底板(14)；所述腳支架(13)和底板(14)固定，所述底板(14)與小腿部件(11)的底端鉸接，鉸接處安裝足部驅動裝置(12)驅動足部裝置(3)轉動；

所述腰部支撐部件(4)包括中間支撐件(4-1)、第一滑動件(4-2)和第二滑動件(4-3)，所述第一滑動件(4-2)和第二滑動件(4-3)在中間支撐件(4-1)的槽中滑動，并通過螺栓固定連接，所述第一滑動件(4-2)和第二滑動件(4-3)分別與第一連腿件(8-1)和第二連腿件(8-2)鉸接，鉸接處安裝第二腰部驅動裝置(5-2)和第三腰部驅動裝置(5-3)，驅動第一連腿件(8-1)和第二連腿件(8-2)轉動；

所述腰部運動部件(6)包括小錐齒輪(6-1)、大錐齒輪軸(6-2)、滑動頭(6-3)、后嵌套(6-4)、連桿(6-5)、中心移動件(6-6)、連接件(6-7)、小錐齒輪軸(6-8)、第一滑動桿(6-9)、第二滑動桿(6-10)、第一嵌套(6-11)和第二嵌套(6-12)；

所述腰部運動部件(6)通過中心移動件(6-6)與中間支撐件(4-1)滑動連接，第一腰部驅動裝置(5-1)安裝在小錐齒輪(6-1)上，小錐齒輪(6-1)與大錐齒輪軸(6-2)嚙合，滑動頭(6-3)與大錐齒輪軸(6-2)的曲柄滑動連接，后嵌套(6-4)由滑動頭(6-3)帶動作左右平動，通過與中間支撐件(4-1)滑動連接的連桿(6-5)將平動傳遞給與連桿(6-5)鉸接的中心移動件(6-6)，中心移動件(6-6)在中間支撐件(4-1)的滑槽內左右滑動，所述小錐齒輪軸(6-8)與連接件(6-7)鉸接，同時還與大錐齒輪軸(6-2)嚙合，所述第一滑動桿(6-9)和第二滑動桿(6-10)均與小錐齒輪軸(6-8)滑動連接，小錐齒輪軸(6-8)分別帶動第一滑動桿(6-9)和第二滑動桿(6-10)轉動，第一嵌套(6-11)和第二嵌套(6-12)分別由第一滑動桿(6-9)和第二滑動桿(6-10)帶動作上下平動；所述腰帶(7)與中心移動件(6-6)通過圓柱副連接，并由第一嵌套(6-11)和第二嵌套(6-12)的上端支撐，腰帶(7)通過柔性綁帶系在人體腰間部位。

2.根據權利要求1所述的基于外骨骼的穿戴式下肢康復機器人，其特征在于，所述大腿部件(10)包括小齒輪(10-1)、大腿上桿(10-2)、大腿中桿(10-3)、大腿下桿(10-4)和連膝件(10-5)，所述大腿部件(10)通過大腿上桿(10-2)與腰部的第一連腿件(8-1)或第二連腿件(8-2)鉸接，鉸接處安裝第二腿部驅動裝置(9-2)驅動大腿部件(10)轉動，大腿上桿(10-2)和大腿中桿(10-3)上分別設置有弧形滑槽和齒圈，所述齒圈由小齒輪(10-1)帶動在弧形滑槽內轉動，小齒輪(10-1)上安裝第一腿部驅動裝置(9-1)，大腿下桿(10-4)與大腿中桿(10-3)上設置有多個不同高度的螺栓孔，大腿下桿(10-4)與大腿中桿(10-3)通過螺栓固定連接；連膝件(10-5)上端的外齒圈與大腿下桿(10-4)下端的內齒圈嚙合連接。