[實用新型]剛柔混合驅動的可穿戴助力外骨骼

有效

• 申請號: 201920985376.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN210704805U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 魏巍;林西川;岳春峰;劉晶晶
• 申請（專利權）人: 邁寶智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/12;B25J17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種剛柔混合驅動的可穿戴助力外骨骼，其包括：左腿外骨骼和右腿外骨骼，所述左腿外骨骼和右腿外骨骼中的任一個包括：大腿桿、小腿桿、柔性膝關節、膝鮑登線、膝鮑登線卷筒、膝關節驅動電機、踝鮑登線、踝鮑登線卷筒、踝驅動電機。本實用新型通過剛柔混合的方式，能夠在人體下肢關節處通過柔性可變鉸鏈結構配合大小腿的剛性腿桿結構，形成剛柔混合的支架系統，極大降低系統的運動部分機構慣性，同時實現下肢結構的體積縮減。

技術領域

本實用新型涉及一種穿戴設備，尤其涉及一種剛柔混合驅動的可穿戴助力外骨骼。

背景技術

外骨骼機器人是指一類模仿人體運動狀態、加強人體運動能力的、集仿生學與人機工效學的機械裝置。其可穿戴于人體肢體外側，可以提高人們在行走耐久性、負重能力等特定方面的能力。未來，可穿戴外骨骼機器人將在康復醫療、軍事及民用等領域廣泛應用，極大改善人們的生活。

目前，外骨骼從類型上可分為剛性機械外骨骼和柔性外骨骼，兩者對比來看，剛性外骨骼的輸出功率大，負重效果更好，主要作為助力裝置，而柔性外骨骼的穿戴舒適性好，整機重量更小，整機響應速度快，不易造成人體損傷，但輸出功率低，更多用于人體助行。因此，針對上述問題，有必要提出進一步地解決方案。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種剛柔混合驅動的可穿戴助力外骨骼，以克服現有技術中存在的不足。

為實現上述實用新型目的，本實用新型提供一種剛柔混合驅動的可穿戴助力外骨骼，其包括：左腿外骨骼和右腿外骨骼，所述左腿外骨骼和右腿外骨骼中的任一個包括：大腿桿、小腿桿、柔性膝關節、膝鮑登線、膝鮑登線卷筒、膝關節驅動電機、踝鮑登線、踝鮑登線卷筒、踝驅動電機；

所述大腿桿的一端通過所述柔性膝關節與所述小腿桿的一端傳動連接，所述膝鮑登線一端纏繞于所述膝鮑登線卷筒上，另一端延伸至所述柔性膝關節處，且所述膝鮑登線與大腿桿之間通過錨點固定連接，所述膝關節驅動電機驅動所述膝鮑登線卷筒進行軸向自轉，所述踝鮑登線線一端纏繞于所述踝鮑登線卷筒上，另一端延伸至所述小腿桿的一端，且所述踝鮑登線與小腿桿之間通過錨點固定連接，所述踝驅動電機驅動所述踝鮑登線卷筒進行軸向自轉。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，所述膝鮑登線和踝鮑登線均包括：鋼繩以及套裝于所述鋼繩上的套管。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，所述膝鮑登線通過分布于所述大腿桿兩端以及中間的三個錨點與大腿桿相連接。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，所述通過分布于所述小腿桿中間的一個錨點與小腿桿相連接。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，所述柔性膝關節包括至少兩個鉸鏈結構，至少兩個鉸鏈結構依次連接形成所述柔性膝關節。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，任一鉸鏈結構包括：連接片組件、鋼繩滑輪、限位片；

所述連接片組件包括：相對設置的左片和右片、位于左片和右片之間的骨片，所述骨片為一矩形片，其一端上邊緣形成上接觸面，下邊緣形成下接觸面，所述上接觸面和下接觸面為逐漸靠攏的弧形面，所述左片和右片一端的上邊緣為向上凸伸的弧形面，下邊緣為向上凹陷的與所述弧形面相仿型的凹形面，所述鋼繩滑輪通過所述限位片樞轉連接于所述左片和右另一端，所述左片和右片向上凸伸的部分通過一定位銷相連接。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，任一鉸鏈結構中，所述骨片上還開設有弧形的滑槽，相鄰鉸鏈結構的左片和右片之間的定位銷貫穿所述滑槽，并在變力矩柔性膝關節結構彎曲時，沿所述滑槽進行滑動。

作為本實用新型的可穿戴助力外骨骼的改進，所述可穿戴助力外骨骼還包括：大腿姿態傳感器、膝拉力傳感器、小腿姿態傳感器、踝角度傳感器、鞋底傳感器；