[發明專利]穿戴式機器人

在審

• 申請號: 201710592366.6
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107150335A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 李滿天;袁金生;鄧靜;蔣振宇;劉建偉
• 申請（專利權）人: 深圳龍海特機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 郭俊霞

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體地來說，是一種穿戴式機器人。

背景技術

外骨骼機器人技術是融合傳感、控制、信息、融合、移動計算，為作為操作者的人提供一種可穿戴的機械機構的綜合技術。外骨骼機器人用于為人體提供助力，在增強人體技能、輔助運動方面有著突出的發展前景，日益成為機器人領域的研究重點。

現有的外骨骼機器人采用多關節的機構形式，即具有完整的上肢關節或下肢關節，以模仿人體的結構形態。以下肢為例，多關節外骨骼具有完整的髖關節、膝關節與踝關節，一一連接后布設于人體腿部的外側，用以提供支撐助力。

在這種設計方式下，各關節多結構繁復，導致自重過大，運動靈活性較低；運動約束眾多，導致協調性難以保證。此外，由于結構固定，現有的關節無法完全貼合不同體形用戶的體態要求，穿戴效果欠佳且適應性較差，用戶難以獲得可靠的結構支撐。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種穿戴式機器人以精簡的結構實現自適應調節，可貼合地穿戴于不同體形用戶的身體上，提供可靠的結構支撐。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種穿戴式機器人，具有胸部支撐裝置、髖關節與腿部支撐裝置：

所述胸部支撐裝置具有一體式胸托、肩部支撐部與髖傳動桿件，所述肩部支撐部兩端分別連接所述一體式胸托與用戶髖部，用于支撐于用戶肩部；

所述髖傳動桿件兩端分別連接所述一體式胸托與所述用戶髖部，用于實現所述一體式胸托與所述用戶髖部之間的作用力傳遞；

所述髖關節連接所述胸部支撐裝置與所述腿部支撐裝置，用于對用戶的上部軀干提供支撐助力；

所述腿部支撐裝置貼合地支撐于用戶的腿部，其具有用于與所述髖關節連接的上連接端。

作為上述技術方案的改進，所述一體式胸托具有：

基體部，所述基體部的中部具有開口部，所述開口部具有呈球面輪廓的支承面；

轉動軸組，所述轉動軸組一端具有外表面呈球面輪廓的接合端部，所述接合端部可旋轉地保持于所述支承面上，所述接合端部與所述支承面組成球面副；

胸托本體，所述胸托本體與所述轉動軸組固定連接，所述胸托本體用于貼合地支撐于用戶的胸部。

作為上述技術方案的進一步改進，所述開口部具有靜止環，所述靜止環與所述開口部固定連接，所述支承面為所述靜止環的內表面；

所述轉動軸組具有轉動軸與設于所述轉動軸一端的所述接合端部，所述接合端部為轉動環，所述轉動環具有呈球面輪廓的外表面，所述轉動環可旋轉地保持于所述支承面上。

作為上述技術方案的進一步改進，所述胸托本體具有支撐底座與設于所述支撐底座上的彈性托持部，所述支撐底座與所述轉動軸固定連接，所述彈性托持部可彈性變形地貼合支撐于用戶的胸部。

作為上述技術方案的進一步改進，所述基體部具有基體圓盤及設于所述基體圓盤左右兩側的基體翼，所述基體圓盤與所述基體翼面向所述轉動軸組的一側表面鏤空，所述基體圓盤外輪廓邊緣與所述開口部外側分別設有第一容置槽與第二容置槽，所述第一容置槽與所述第二容置槽分別設有第一緩沖圈與第二緩沖圈。

作為上述技術方案的進一步改進，所述髖關節具有：

安裝于用戶髖部的第一鉸支座與第二鉸支座；

直線運動組件，所述直線運動組件具有組件底座、可直線運動地保持于所述組件底座上的運動體及于所述組件底座與所述運動體之間發生反饋作用的反饋作用部，所述組件底座具有第一鉸接端，所述第一鉸接端鉸接于所述第一鉸支座；

曲柄，所述曲柄具有第二鉸接端與第三鉸接端，所述第二鉸接端鉸接于所述運動體，所述第三鉸接端鉸接于所述第二鉸支座，所述第一鉸接端與所述第三鉸接端之間的距離為第一桿長，所述第二鉸接端與所述第三鉸接端之間的距離為第二桿長，所述第一桿長與所述第二桿長的桿長比不小于3；

支撐部，所述支撐部與所述第三鉸接端連接，用于對所述用戶的上部軀干承載支撐。

作為上述技術方案的進一步改進，所述支撐部鉸接于所述第二鉸支座，所述第三鉸接端與所述支撐部通過離合部連接，所述離合部用于實現所述第三鉸接端與所述支撐部的保持連接而一體旋轉或逐漸分離而相對旋轉。