[實用新型]一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820034714.8
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN208048976U
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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

1.一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，其特征在于：包括鞋體組件、小腿桿Ⅰ、小腿桿Ⅱ、長度調(diào)節(jié)裝置、液壓驅(qū)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(diào)節(jié)裝置分為小腿桿長度調(diào)節(jié)裝置與大腿桿長度調(diào)節(jié)裝置，小腿桿長度調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(qū)動裝置分為小腿桿液壓驅(qū)動裝置與大腿桿液壓驅(qū)動裝置，小腿桿液壓驅(qū)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(qū)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(cè)，背部安全氣囊固定在背架組件后側(cè)，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(nèi)側(cè)，大腿桿護具安裝在大腿桿Ⅱ內(nèi)側(cè)，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。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，其特征在于：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(qū)動輪、傳動輪、驅(qū)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(nèi)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(nèi)，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(fā)生滑動，所述傳動軸和驅(qū)動軸均安裝在腳底架凹槽的通孔內(nèi)，且在通孔內(nèi)安裝有傳動軸承，所述步進電機安裝在腳底架上，所述驅(qū)動輪固連在驅(qū)動軸兩端，所述傳動輪固連在傳動軸兩端，所述驅(qū)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(qū)動軸上的齒輪Ⅰ轉(zhuǎn)動，通過步進電機的旋轉(zhuǎn)運動帶動驅(qū)動輪和傳動輪轉(zhuǎn)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。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，其特征在于：所述背架組件包括背架、背帶、太陽能電池板、控制箱、無線接收器、舵機、聯(lián)軸器、軸承、絲杠、滑杠、股骨桿、緊定螺母、螺栓和底蓋；所述背帶固定在背架一側(cè)，所述控制箱通過螺栓固定在背架上，所述用于收集能量的太陽能電池板固定在控制箱上表面，所述用于接收無線遙控信號的無線接收器安裝在控制箱的側(cè)面，所述底蓋通過螺栓固定在背架底面，所述穿插股骨桿螺紋孔內(nèi)的絲杠兩端螺紋的旋向相反，所述穿插股骨桿圓孔內(nèi)的滑杠末端與緊定螺母固定連接，所述絲杠、滑杠和具有螺紋孔與圓孔的股骨桿均安裝在背架底部凹槽內(nèi)，所述絲杠一端穿過軸承通過聯(lián)軸器與舵機連接，另一端穿過軸承安裝在背架凹孔內(nèi)，通過無線遙控控制舵機轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)絲杠兩側(cè)股骨桿之間的距離，實現(xiàn)對不同使用者腰部尺寸的適應(yīng)性調(diào)整。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，其特征在于：所述長度調(diào)節(jié)裝置包括U型雙連接頭、支撐桿、鉸鏈、滑塊和調(diào)節(jié)絲杠；所述調(diào)節(jié)絲杠兩側(cè)對稱安裝具有自鎖性的滑塊，所述支撐桿的一端通過鉸鏈與U型雙連接頭鉸接，另一端通過鉸鏈與滑塊鉸接，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)絲杠控制滑塊移動來分別調(diào)節(jié)長度調(diào)節(jié)裝置的小腿桿長度調(diào)節(jié)裝置與大腿桿長度調(diào)節(jié)裝置兩端U型雙連接頭之間的距離，實現(xiàn)對不同使用者的小腿與大腿長度尺寸的適應(yīng)性調(diào)整。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可穿戴式下肢移動外骨骼機器人，其特征在于：所述液壓驅(qū)動裝置包括液壓缸、I型接頭、雙耳座、U型接頭和扁連接頭；所述固定在液壓缸上的扁連接頭與雙耳座鉸接，所述I型接頭一端與液壓缸活動桿螺紋連接，另一端與U型接頭鉸接，通過無線遙控控制小腿桿液壓驅(qū)動裝置與大腿桿液壓驅(qū)動裝置的液壓缸伸縮運動實現(xiàn)對小腿桿與大腿桿動作的精確控制，輔助使用者順利完成避障和上下樓梯。