[發明專利]一種柔性穿戴式的下肢外骨骼機器人

在審

• 申請號: 201811205620.3
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109363895A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 李健;黃煜;苗明達;劉岳飛;吳青鴻;王榮耀
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 寧霞光

1.一種柔性穿戴式的下肢外骨骼機器人，其特征在于由腰部調節組件1、髖關節驅動組件2、髖關節組件3、膝關節驅動組件4、膝關節組件5、第一伸縮結構6、第二伸縮結構7、可調節柔性穿戴式結構8、足部調節結構9九大部分組成，其中：

所述腰部調節組件1由后腰板1-1、側腰桿1-2、平動滑塊1-3、調節滑塊1-4四部分構成，其中后腰板1-1由后腰板板筋1-1-1、板筋滑槽1-1-2、固接滑道塊1-1-3組成，目的是實現在后腰板1-1上的寬度調節；其中側腰桿1-2由腰桿連接頭1-2-1、腰桿連接槽1-2-2、腰桿1-2-3組成，目的是實現與后腰板1-1的連接與調節；平動滑塊1-3鉚接在側腰桿1-2一端部且與后腰板1-1可實現左右滑移、上下限定移動，所述側腰桿1-2另一端部為活動鉸鏈座結構，調節滑塊1-4的一側靠螺栓鉸接平動滑塊1-3上；

所述髖關節驅動組件2由箱體2-1、伺服電機2-2、缸體2-3、絲桿2-4、活動鉸鏈座2-5五部分構成，其中箱體2-1、伺服電機2-2、缸體2-3、絲桿2-4構成電動缸，箱體2-1一側與調節滑塊1-4的另一側固定連接；伺服電機2-2、缸體2-3與箱體2-1螺釘連接，且伺服電機2-2可上下放置；絲桿2-4的端螺紋與活動鉸鏈座2-5的鉸鏈孔連接；

所述髖關節組件3由側接頭3-1、轉骨件3-2構成，其中側接頭3-1與活動鉸鏈座2-5螺栓連接，轉骨件3-2與側腰桿1-2端部的活動鉸鏈座結構螺栓連接；

所述膝關節驅動組件4由固定鉸鏈座4-1、調節滑塊4-2、箱體4-3、伺服電機4-4、缸體4-5、絲杠4-6構成，其中箱體4-3、伺服電機4-4、缸體4-5、絲桿4-6構成電動缸，箱體4-3一側與調節滑塊4-2固接；伺服電機4-4、缸體4-5與箱體4-3螺釘連接，且伺服電機4-4可上下放置；

所述第一伸縮機構6由股骨件6-1、伸縮桿a6-2構成，第二伸縮機構7由脛骨件7-1、伸縮桿b7-2、踝骨件7-3構成；其中伸縮桿a6-2的一端內嵌在轉骨件3-2內，并通過螺釘固定連接，另一側內嵌在股骨件6-1內，通過手柄旋轉螺紋桿固緊伸縮桿a6-2，可實現伸縮桿a6-2的無極伸縮調節，所述股骨件6-1上端與固定鉸鏈座4-1固定連接，所述股骨件6-1下端為活動鉸鏈座結構；伸縮桿b7-2一端內嵌在脛骨件7-1內，通過手柄旋轉螺紋桿固緊伸縮桿b7-2，可實現伸縮桿b7-2的無極伸縮調節，另一端與踝骨件7-3固定連接；所述脛骨件7-1與股骨件6-1下端的活動鉸鏈座結構螺栓連接；

所述的膝關節組件5由活動鉸鏈座5-1、髕骨件5-2構成，活動鉸鏈座5-1的螺紋孔與絲桿4-6的端螺紋連接且另一側與髕骨件5-2的端接頭螺栓連接；髕骨件5-2的外形設計為鐮刀形，防止與膝關節擺動時產生干涉，同時，實現與膝關節的同步擺動；髕骨件5-2側端與脛骨件7-1鉚釘連接或鉸鏈連接；

所述可調節柔性穿戴式結構8由柔性帶8-1、調節桿一8-2、調節桿二8-3、固連拉桿8-4、支撐塊8-5、固連凸形塊8-6構成，其中，柔性帶8-1為實現對腿部的捆綁，柔性帶8-1的背側中間處與支撐塊8-5粘接連接；支撐塊8-5與調節桿一8-2通過螺釘連接，調節桿一8-2插于固連凸形塊8-6內可實現左右的滑移，并通過手柄旋轉螺紋桿固緊調節桿一8-1；并通過手柄旋轉螺紋桿固緊調節桿二8-3；固連拉桿8-4兩端都有螺紋，一端與固連凸形塊8-6的螺紋孔螺紋連接，另一端與調節桿二8-3的螺紋孔螺紋連接；所述可調節柔性穿戴式結構8每側腿為三個，兩個分別通過調節桿二8-3插于股骨件6-1、脛骨件7-1的側塊中可實現前后的滑移，另外一個通過調節桿二8-3與踝骨件7-3固定連接；

所述足部調節結構9由橫梁桿9-1、足部調節桿9-2、彈簧繩索9-3構成，其中橫梁桿9-1端側與脛骨件7-1通過螺栓連接，另一端通過側端頭與足部調節桿9-2經行連接，并可實現足部調節桿9-2的向上旋轉；所述彈簧繩索9-3一端與足部矯正器相連接，另一端與足部調節桿9-2經行卡扣綁定連接。

2.根據權利要求1所述的下肢外骨骼機器人，其特征在于所述的柔性帶8-1為棉質材料。

3.根據權利要求1所述的下肢外骨骼機器人，其特征在于所述調節桿一8-2與調節桿二8-3上都有刻度，可對調節量經行尺度調節。