[實用新型]符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件

有效

• 申請號: 201820258542.2
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN208926848U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 龍億;彭亞軍;趙朝前;吳洪德
• 申請（專利權）人: 中山市沃倍特智能醫療機器人股份有限公司
• 主分類號: A61G5/10
• 分類號: A61G5/10;A61F4/00
• 代理公司: 中山市捷凱專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 44327
• 代理人: 楊連華

本實用新型涉及醫療機器人領域，尤其涉及符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件，包括上肢結構和用于固定人體背部的背部結構；上肢結構組件還包括電纜、蓄電池和用于自動跟隨上肢結構行走的輪椅，蓄電池設在輪椅上，上肢結構上設有電源接口，蓄電池通過電纜與電源接口電連接。本實用新型提供的符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件，使得外骨骼機器人的使用更加實用與人性化。

【技術領域】

本實用新型涉及醫療機器人領域，尤其涉及符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件。

【背景技術】

外骨骼機器人，是一種由鋼鐵的框架構成并且可讓人穿上的機器裝置，這個裝備可以提供額外能量來供四肢運動。

對于脊髓損傷和腦卒中(中風)患者來說，站立行走似乎是一個可望而不可及的夢想，而外骨骼機器人的誕生，將使這一夢想變為現實。另外，目前我國老齡化進程加重，肢體殘疾人數量增加，外骨骼機器人的作用更顯凸出。需要說明的是，外骨骼機器人根據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構組件的外骨骼機器人，有的患者僅需要下肢輔助因此只需要具有下肢結構組件的外骨骼機器人。

然而，現有的外骨骼機器人用于供電的蓄電池一般設在穿戴于人體的外骨骼結構上，不僅使得整個穿戴的外骨骼結構顯得笨重，還存在著續航能力弱的問題，嚴重妨礙了外骨骼機器人的普及使用。

【發明內容】

為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件，通過所述外骨骼機器人中輪椅與穿戴在人體上的所述上肢結構的巧妙結合，將用于供電的蓄電池設置在輪椅上，大大降低了所述上肢結構的負重而使其更加輕量化，在一定程度上降低了能源損耗，另一方面設置在輪椅上的蓄電池能夠制造成更大容量的蓄電池，進一步提升了整個外骨骼機器人的續航能力，為外骨骼機器人在醫療領域的普及提供了有益條件，可以想象，當人體穿戴所述上肢結構進行散步等日常應用時，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，使得外骨骼機器人的使用更加實用與人性化。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件，包括上肢結構和用于固定人體背部的背部結構，所述上肢結構包括用于固定人體肩部的肩部件、用于固定人體大臂的大臂部件和用于固定人體小臂的小臂部件，所述肩部件鉸設在所述背部結構的上端，所述肩部件在遠離所述背部結構一端設有第一驅動電機，所述第一驅動電機的輸出端與所述大臂部件的一端固定連接，所述大臂部件的另一端設有第二驅動電機，所述第二驅動電機的輸出端與所述小臂部件的一端固定連接；

所述上肢結構組件還包括電纜、蓄電池和用于自動跟隨所述上肢結構行走的輪椅，所述蓄電池設在所述輪椅上，所述上肢結構上設有電源接口，所述蓄電池通過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設計的外骨骼機器人的上肢結構組件，所述輪椅上安裝有三個跟蹤模塊，所述三個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成等邊三角形狀安裝在所述輪椅上，所述上肢結構上設有用于向所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊發送信號的發射源以得知所述發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控制所述輪椅運動。

可選地，如上所述的符合人體仿生學設計的外骨骼機器人的上肢結構組件，所述上肢結構還包括手掌部件，所述手掌部件鉸接在所述小臂部件在遠離所述第二驅動電機的一端上。