[發明專利]一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人

有效

• 申請號: 201710422109.8
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107351057B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 遠桂方;黃玉平;鄭繼貴;郭喜彬;陳靚
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人，涉及仿生可穿戴外骨骼機器人領域；包括下肢人體仿生外骨骼的機械結構、外骨骼移動平臺、髖部仿生結構和背部安裝板；外骨骼移動平臺位于底端；下肢人體仿生外骨骼的機械結構固定安裝在外骨骼移動平臺的上表面；髖部仿生結構固定安裝在下肢人體仿生外骨骼的機械結構的頂端；背部安裝板固定安裝在髖部仿生結構的后部；本發明通過改進傳統的下肢外骨骼結構形式，增加智能輔助移動平臺結構，對各關節自由度集成化，在滿足不同運動環境下這個系統輔助運動功能，輕量化結構形式，增強了人機安全性和使用舒適度，提高了新型外骨骼輔助功效和擴大了其運用領域。

技術領域

本發明涉及仿生可穿戴外骨骼機器人領域，特別是一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人。

背景技術

在科技高度發達的今天，機器人已經滲入到各行各業，執行各種各樣的任務，仿生外骨骼機器人就是機器人領域中一個非常重要的模塊，可穿戴仿生外骨骼機器人可以有效的完成復雜運動，擴大機器人的應用領域，但是傳統的外骨骼機器人功能過一單一,關節設計復雜，關節自由度主要來自分散的自由度組成，或者由一個兩個自由度組成，活動范圍較小，機械結構復雜，總體重量難以實現更輕，更柔順，行走輔助效果差，人機協同性差，且只適合短距離運行，。隨著科學技術的不斷發展，特別是在進入21世紀之后，外骨骼助力機器人作為一種人體的輔助設備，在軍用領域和民用領域都得到了空前的發展。

目前外骨骼助力機器人種類繁多，將外骨骼助力機器人按照驅動關節的個數進行分類，包括:單關節外骨骼助力機器人和多關節外骨骼助力機器人(兩個及以上驅動關節)。單關節外骨骼助力機器人很容易區分，即髖、膝、踝外骨骼助力機器人系統。多關節外骨骼助力機器人與其相比具有更好的助力效果和能力，在軍用、航天、工業、建筑、消防以及康復等領域都有廣泛的應用，而且在結構設計、驅動方式、步態感知、控制策略及能源配置和輔助效果等問題上也更加復雜，多功能多姿態的外骨骼助力機器人結構設計是外骨骼普及運用研究的熱點和難點。能夠輔助人體運動和輔助行走，仿生外骨骼結構形式直接影響外骨骼機器人的輔助效果。目前國內外外骨骼結構設計種類繁多，由于結構形式的設計缺陷，外骨骼助力機器人輔助功能單一，人機耦合性差，穿戴不舒適，即使擁復雜設計的主被動驅動系統，但也制約了外骨骼機器人在各領域的輔助功能，也不能提高穿戴者對輔助行走設備熱情；一種合理的機構設計制約著多位態外骨骼機器人的穿戴和普及。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人，通過改進傳統的下肢外骨骼結構形式，增加智能輔助移動平臺結構，對各關節自由度集成化，在滿足不同運動環境下這個系統輔助運動功能，輕量化結構形式，增強了人機安全性和使用舒適度，提高了新型外骨骼輔助功效和擴大了其運用領域。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人，包括下肢人體仿生外骨骼的機械結構、外骨骼移動平臺、髖部仿生結構和背部安裝板；其中，外骨骼移動平臺位于外骨骼機器人的底端；下肢人體仿生外骨骼的機械結構固定安裝在外骨骼移動平臺的上表面；髖部仿生結構固定安裝在下肢人體仿生外骨骼的機械結構的頂端；背部安裝板固定安裝在髖部仿生結構的后部。

在上述的一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人，所述下肢人體仿生外骨骼的機械結構包括腿部仿生結構和人機連接組件；外骨骼移動平臺包括移動底盤和人機交互結構；其中，移動底盤水平固定在最底端；人機交互結構豎直固定安裝在移動底盤的上表面。

在上述的一種基于移動平臺的輔助外骨骼機器人，所述腿部仿生結構固定安裝在移動底盤的上表面；且腿部仿生結構位于人機交互結構的兩側；人機鏈接組件固定安裝在腿部仿生結構上。