[發明專利]一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人

在審

• 申請號: 201810020560.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108030645A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 鐘佩思;楊凱歌;鄭義;劉坤華;趙曉賀;倪偉;李文娟;劉敬華
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，包括鞋體組件、小腿桿Ⅰ、小腿桿Ⅱ、長度調節裝置、液壓驅動裝置、大腿桿Ⅰ、大腿桿Ⅱ、背架組件、安全氣囊、護具、拐杖和無線遙控；所述鞋體組件與小腿桿Ⅱ固定連接，所述長度調節裝置分為小腿桿長度調節裝置與大腿桿長度調節裝置，小腿桿長度調節裝置上端與小腿桿Ⅰ固定連接，下端與小腿桿Ⅱ固定連接，大腿桿長度調節裝置上端與大腿桿Ⅰ固定連接，下端與大腿桿Ⅱ固定連接，所述拐杖安插在鞋體組件的固定圓臺中，所述無線遙控放置于使用者身上。本發明具有安全性能高，運行時間長，能夠根據人體的身形進行適應性調整，能夠輔助使用者順利完成直線移動、避障和上下樓梯。

技術領域

本發明涉及一種輔助移動的醫療器械，尤其涉及一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人。

背景技術

如今，我國因疾病或交通事故導致下肢癱瘓的患者日益增多，而且隨著社會逐漸進入人口老齡化階段，越來越多的中老年人受關節功能退化、骨質疏松、腿部肌肉勞損等各種因素的影響出現了下肢酸軟乏力等癥狀，嚴重影響了行走及上下樓梯等基本日常活動的同時，也給社會和家庭帶來沉重的負擔。

為了解決這類問題，除了采取傳統的體育鍛煉、中醫保健治療、醫療器械輔助等常規性辦法保證中老年人群的正常機體運動之外，開發研制助力機器人技術成為當前解決下肢癱瘓患者以及中老年人群行動不便最有效的新型智能化護理措施。其中，可穿戴式外骨骼機器人技術是與人體關系最為密切的一類。但現有的外骨骼機器人設備不能根據人體的身形進行適應性的調整，安全性能低，運行時間短，并且使用者在進行直線移動、避障、上下樓梯時十分困難。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供了一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，具有安全性能高，運行時間長，能夠根據人體的身形進行適應性調整、完善了設備與人體之間的協調性，能夠輔助使用者順利完成直線移動、避障和上下樓梯。本發明采用的具體技術方案如下：

一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，包括鞋體組件、小腿桿Ⅰ、小腿桿Ⅱ、長度調節裝置、液壓驅動裝置、大腿桿Ⅰ、大腿桿Ⅱ、背架組件、安全氣囊、護具、拐杖和無線遙控；所述鞋體組件與小腿桿Ⅱ固定連接，所述長度調節裝置分為小腿桿長度調節裝置與大腿桿長度調節裝置，小腿桿長度調節裝置上端與小腿桿Ⅰ固定連接，下端與小腿桿Ⅱ固定連接，大腿桿長度調節裝置上端與大腿桿Ⅰ固定連接，下端與大腿桿Ⅱ固定連接，所述液壓驅動裝置分為小腿桿液壓驅動裝置與大腿桿液壓驅動裝置，小腿桿液壓驅動裝置一端與小腿桿Ⅰ固定連接，另一端與大腿桿Ⅱ固定連接，大腿桿液壓驅動裝置一端與大腿桿Ⅰ固定連接，另一端與背架組件中的股骨桿固定連接，所述安全氣囊分為腿部安全氣囊與背部安全氣囊，腿部安全氣囊固定在大腿桿Ⅱ前側，背部安全氣囊固定在背架組件后側，所述護具分為小腿桿護具與大腿桿護具，小腿桿護具安裝在小腿桿Ⅰ內側，大腿桿護具安裝在大腿桿Ⅱ內側，所述拐杖安插在鞋體組件的固定圓臺中，所述無線遙控放置于使用者身上。

優選的，所述鞋體組件包括攝像頭、固定圓臺、U型槽立柱、腳底架、腳底板、腳繩、履帶、驅動輪、傳動輪、驅動軸、傳動軸、齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ、步進電機和傳動軸承；所述用于采集路況信息的攝像頭安裝在腳底架前端，所述U型槽立柱固定在腳底架后端，所述具有內孔的固定圓臺安裝在攝像頭后端，所述腳底板安裝在腳底架底部凹槽內，所述腳繩固連在腳底架中部，防止使用者雙腳與下肢外骨骼機器人發生滑動，所述傳動軸和驅動軸均安裝在腳底架凹槽的通孔內，且在通孔內安裝有傳動軸承，所述步進電機安裝在腳底架上，所述驅動輪固連在驅動軸兩端，所述傳動輪固連在傳動軸兩端，所述驅動輪和傳動輪通過履帶連接，安裝在步進電機輸出軸末端的齒輪Ⅱ帶動安裝在驅動軸上的齒輪Ⅰ轉動，通過步進電機的旋轉運動帶動驅動輪和傳動輪轉動，使可穿戴式下肢移動外骨骼機器人能夠輔助使用者完成直線移動。