[發(fā)明專利]一種液壓驅動四連桿的上肢助力外骨骼機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911036696.2
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110842892A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 呂鑫;王道臣;張利劍
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京云科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

本申請涉及一種液壓驅動四連桿的上肢助力外骨骼機器人，屬于智能設備技術領域，該外骨骼機器人包括：背部外骨骼1、肩關節(jié)外骨骼2、肘關節(jié)外骨骼3和腕關節(jié)外骨骼4；肩關節(jié)外骨骼2與背部外骨骼1相連接，肘關節(jié)外骨骼3與肩關節(jié)外骨骼2相連接，腕關節(jié)外骨骼4與肘關節(jié)外骨骼3相連接；其中，所述肩關節(jié)外骨骼2和所述肘關節(jié)外骨骼3為四連桿機構；解決了現(xiàn)有技術中重量大的問題，達到了減重的效果。

技術領域

本申請涉及一種液壓驅動四連桿的上肢助力外骨骼機器人，屬于智能裝置技術領域。

背景技術

上肢助力外骨骼是一種可穿戴的人機一體化智能助力裝置，廣泛應用于軍事、工業(yè)和人體康復訓練領域。目前，國內外助力外骨骼機器人系統(tǒng)的驅動結構主要采用電動、液壓和氣壓三種。電動驅動方式又可分為直驅和繩驅，電動直驅的系統(tǒng)設計簡單，精度高，但結構龐大不美觀，結構平衡性差；電動繩驅運動柔順，但助力效果差；液壓驅動的助力外骨骼機器人負重能力強，剛度大，但系統(tǒng)重量大，柔順能力差；氣壓驅動的外骨骼機器人裝置輕巧，柔順能力強，但系統(tǒng)結構剛度低，運動穩(wěn)定性低。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┝艘环N液壓驅動四連桿的上肢助力外骨骼機器人，可以解決現(xiàn)有方案中液壓驅動的上肢助力外骨骼機器人重量重的問題。本申請?zhí)峁┤缦录夹g方案：

第一方面，提供了一種液壓驅動四連桿的上肢助力外骨骼機器人，所述機器人包括：背部外骨骼、肩關節(jié)外骨骼、肘關節(jié)外骨骼和腕關節(jié)外骨骼；肩關節(jié)外骨骼與背部外骨骼相連接，肘關節(jié)外骨骼與肩關節(jié)外骨骼相連接，腕關節(jié)外骨骼與肘關節(jié)外骨骼相連接；其中，所述肩關節(jié)外骨骼和所述肘關節(jié)外骨骼為四連桿機構。

可選的，所述背部外骨骼包括：背板、背部連桿，背部連桿通過螺釘緊固在所述背板上；

所述背板為貼合人體背部曲線的弧線結構；背部連桿的橫截面為直角梯形，與背板連接的平面具有一定斜度。

可選的，所述肩關節(jié)外骨骼包括：肩部調節(jié)塊、肩軸、肩部連桿一、肩部連桿軸一、肩部連桿二、肩部連桿軸二、液壓缸軸一、液壓缸軸二、液壓缸一、肩部連桿三、肩部連桿軸三、肩部連桿四、肩部連桿軸四；

肩部調節(jié)塊通過肩軸連接于背部連桿；肩部連桿一通過螺釘套進肩部調節(jié)塊中；肩部連桿二通過肩部連桿軸一連接于肩部連桿一，并相對于肩部連桿軸一轉動；肩部連桿三通過肩部連桿軸二連接于肩部連桿二；液壓缸一的缸桿一端通過液壓缸軸一連接于肩部連桿三上；液壓缸一的缸筒一端通過液壓缸軸二連接于肩部連桿二上；肩部連桿四通過肩部連桿軸三連接于肩部連桿三上，通過肩部連桿軸四連接于肩部連桿一上。

可選的，肩部連桿一、肩部連桿軸一、肩部連桿二、肩部連桿軸二、肩部連桿三、肩部連桿軸三、肩部連桿四、肩部連桿軸四整體構成四連桿機構。

可選的，肩部連桿一為異性連桿結構，有彎折角度。

可選的，肩部連桿二為雙耳結構，有凹槽，肩部連桿三及肩部連桿四在所述凹槽內運動。

可選的，所述肘關節(jié)外骨骼包括：肘部連桿一、肘部連桿軸一、液壓缸軸三、液壓缸二、液壓缸軸四、肘部連桿二、肘部連桿軸二、肘部連桿三、肘部連桿軸三、肘部連桿四、肘部連桿軸四；

肘部連桿一通過螺釘緊固在肩部連桿二上；肘部連桿二通過肘部連桿軸一連接于肘部連桿一上；液壓缸二的缸筒一端通過液壓缸軸三連接于肘部連桿一上；液壓缸二的缸桿一端通過液壓缸軸四連接于肘部連桿二上；肘部連桿三通過肘部連桿軸二連接于肘部連桿二上；肘部連桿四通過肘部連桿軸三連接于肘部連桿三上，通過肘部連桿軸四連接于肘部連桿一，并相對于肘部連桿軸四固定。

可選的，肘部連桿一、肘部連桿軸一、肘部連桿二、肘部連桿軸二、肘部連桿三、肘部連桿軸三、肘部連桿四、肘部連桿軸四構成四連桿機構。

可選的，肘部連桿一為雙耳結構，有凹槽，所述肘部連桿二、肘部連桿三及肘部連桿四在所述凹槽內運動。