[發(fā)明專利]符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810149862.9
• 申請(qǐng)日: 2018-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108186295B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍億;彭亞軍;趙朝前;吳洪德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山市沃倍特智能醫(yī)療器械股份有限公司
• 主分類號(hào): A61H3/00
• 分類號(hào): A61H3/00;A61G5/04;A61G5/10
• 代理公司: 廣東捷凱創(chuàng)新專利代理有限公司 44974
• 代理人: 甘漢南

本發(fā)明涉及醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件，包括下肢結(jié)構(gòu)，下肢結(jié)構(gòu)包括用于固定人體髖部的髖部件、用于固定人體大腿的大腿部件和用于固定人體小腿的小腿部件，髖部件的下端設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與大腿部件上端固定連接，大腿部件下端設(shè)有第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與小腿部件的上端固定連接；下肢結(jié)構(gòu)組件還包括電纜、蓄電池和用于自動(dòng)跟隨下肢結(jié)構(gòu)行走的輪椅，蓄電池設(shè)在輪椅上，下肢結(jié)構(gòu)上設(shè)有電源接口，蓄電池通過(guò)電纜與電源接口電連接。本發(fā)明提供的用于智能外骨骼機(jī)器人的腳部固定裝置，使得外骨骼機(jī)器人的使用更加實(shí)用與人性化。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件。

【背景技術(shù)】

外骨骼機(jī)器人，是一種由鋼鐵的框架構(gòu)成并且可讓人穿上的機(jī)器裝置，這個(gè)裝備可以提供額外能量來(lái)供四肢運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于脊髓損傷和腦卒中(中風(fēng))患者來(lái)說(shuō)，站立行走似乎是一個(gè)可望而不可及的夢(mèng)想，而外骨骼機(jī)器人的誕生，將使這一夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。另外，目前我國(guó)老齡化進(jìn)程加重，肢體殘疾人數(shù)量增加，外骨骼機(jī)器人的作用更顯凸出。需要說(shuō)明的是，外骨骼機(jī)器人根據(jù)患者需要其配置也有所不同，有的患者僅需要上肢輔助因此只需要具有上肢結(jié)構(gòu)組件的外骨骼機(jī)器人，有的患者僅需要下肢輔助因此只需要具有下肢結(jié)構(gòu)組件的外骨骼機(jī)器人。

然而，現(xiàn)有的外骨骼機(jī)器人用于供電的蓄電池一般設(shè)在穿戴于人體的外骨骼結(jié)構(gòu)上，不僅使得整個(gè)穿戴的外骨骼結(jié)構(gòu)顯得笨重，還存在著續(xù)航能力弱的問(wèn)題，嚴(yán)重妨礙了外骨骼機(jī)器人的普及使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件，通過(guò)所述外骨骼機(jī)器人中輪椅與穿戴在人體上的所述下肢結(jié)構(gòu)的巧妙結(jié)合，將用于供電的蓄電池設(shè)置在輪椅上，大大降低了所述下肢結(jié)構(gòu)的負(fù)重而使其更加輕量化，在一定程度上降低了能源損耗，另一方面設(shè)置在輪椅上的蓄電池能夠制造成更大容量的蓄電池，進(jìn)一步提升了整個(gè)外骨骼機(jī)器人的續(xù)航能力，為外骨骼機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域的普及提供了有益條件，可以想象，當(dāng)人體穿戴所述下肢結(jié)構(gòu)進(jìn)行散步等日常應(yīng)用時(shí)，遇到人體想要坐下的情況，可以很方便地選擇輪椅作為坐具，使得外骨骼機(jī)器人的使用更加實(shí)用與人性化。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件，包括下肢結(jié)構(gòu)，所述下肢結(jié)構(gòu)包括用于固定人體髖部的髖部件、用于固定人體大腿的大腿部件和用于固定人體小腿的小腿部件，所述髖部件的下端設(shè)有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與所述大腿部件上端固定連接，所述大腿部件下端設(shè)有第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與所述小腿部件的上端固定連接；

所述下肢結(jié)構(gòu)組件還包括電纜、蓄電池和用于自動(dòng)跟隨所述下肢結(jié)構(gòu)行走的輪椅，所述蓄電池設(shè)在所述輪椅上，所述下肢結(jié)構(gòu)上設(shè)有電源接口，所述蓄電池通過(guò)所述電纜與所述電源接口電連接。

可選地，如上所述的符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件，所述輪椅上安裝有三個(gè)跟蹤模塊，所述三個(gè)跟蹤模塊包括第一模塊、第二模塊和第三模塊，所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊在水平平面內(nèi)成等邊三角形狀安裝在所述輪椅上，所述下肢結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于向所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊發(fā)送信號(hào)的發(fā)射源以得知所述發(fā)射源分別到所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊的距離，所述輪椅上設(shè)有用于與所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊電連接的主控板以根據(jù)從所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊獲取的信號(hào)控制所述輪椅運(yùn)動(dòng)。

可選地，如上所述的符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件，所述下肢結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于將所述外骨骼結(jié)構(gòu)穿戴在人體上的穿戴裝置。

可選地，如上所述的符合人體仿生學(xué)設(shè)計(jì)的外骨骼機(jī)器人的下肢結(jié)構(gòu)組件，所述穿戴裝置包括弧形連接件和柔性綁帶，所述弧形連接件的內(nèi)側(cè)與所述柔性綁帶相固定。