[發明專利]電動腰部輔助外骨骼

有效

• 申請號: 202010910730.0
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112025681B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 李智軍;李想;皮明;高洪波
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J17/02
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種電動腰部輔助外骨骼，其特征在于，包括背板(1)、肩部背帶(2)、驅動致動裝置(3)、大腿套(4)、左大腿連接桿(5)以及右大腿連接桿(6)；

所述背板(1)上端連接肩部背帶(2)，背板(1)下端連接驅動致動裝置(3)，驅動致動裝置(3)的兩側分別連接左大腿連接桿(5)、右大腿連接桿(6)，左大腿連接桿(5)、右大腿連接桿(6)上均設置有大腿套(4)；

所述驅動致動裝置(3)包括左髖連接件(29)、右髖連接件(28)、左髖軸(12)、右髖軸(10)、彈性致動裝置以及電力控制系統；

所述左髖連接件(29)、右髖連接件(28)分別連接背板(1)的兩側，左髖連接件(29)通過左髖軸(12)連接左大腿連接桿(5)，右髖連接件(28)通過右髖軸(10)連接右大腿連接桿(6)；

所述電力控制系統設置在背板(1)上，電力控制系統連接彈性致動裝置，彈性致動裝置設置在背板(1)、左髖連接件(29)以及右髖連接件(28)上并連接左髖軸(12)、右髖軸(10)；

所述彈性致動裝置包括電機(15)、滾珠絲杠(9)、滑動器(17)、走線定滑輪、換向定滑輪、髖部屈曲線(18)以及髖部伸展線(19)，所述滑動器(17)包括滑動裝置、動滑輪P7、動滑輪P8；

所述電機(15)安裝在背板(1)上并連接電力控制系統，電機(15)的轉軸連接滾珠絲杠(9)，滑動裝置套設在滾珠絲杠(9)上并能夠在電機(15)的作用下沿著滾珠絲杠(9)左右運動，滑動裝置上設置有動滑輪P7、動滑輪P8，動滑輪P7、動滑輪P8的軸向位于同一直線上；

所述髖部屈曲線(18)纏繞在動滑輪P7上，髖部屈曲線(18)的一端通過多個走線定滑輪穿過右髖連接件(28)內部繞過右髖軸(10)前半周后通過髖部屈曲線固定裝置固定，髖部屈曲線(18)的另一端繞過動滑輪P7右側的換向定滑輪換向后通過多個走線定滑輪穿過左髖連接件(29)內部繞過左髖軸(12)前半周后通過髖部屈曲線固定裝置固定；

所述髖部伸展線(19)纏繞在動滑輪P8上，髖部伸展線(19)的一端通過多個走線定滑輪穿過左髖連接件(29)內部繞過左髖軸(12)后半周后通過髖部伸展線固定裝置固定，髖部伸展線(19)的另一端繞過動滑輪P8左側的換向定滑輪換向后通過多個走線定滑輪穿過右髖連接件(28)內部繞過右髖軸(10)后半周后通過髖部伸展線固定裝置固定。

2.根據權利要求1所述的電動腰部輔助外骨骼，其特征在于，所述電力控制系統包括電池(7)、IMU傳感器(8)以及控制驅動器(16)，所述電池(7)分別連接IMU傳感器(8)、控制驅動器(16)以及彈性致動裝置；所述IMU傳感器(8)連接控制驅動器(16)，控制驅動器(16)連接彈性致動裝置。

3.根據權利要求1所述的電動腰部輔助外骨骼，其特征在于，所述左髖連接件(29)、右髖連接件(28)為折形，左髖連接件(29)折形的一端連接背板(1)，左髖連接件(29)折形的另一端連接左髖軸(12)，右髖連接件(28)折形的一端連接背板(1)，右髖連接件(28)折形的另一端連接右髖軸(10)。

4.根據權利要求1所述的電動腰部輔助外骨骼，其特征在于，所述驅動致動裝置(3)還包括盆骨連接桿(11)，背板(1)與左髖連接件(29)之間、背板(1)與右髖連接件(28)之間均設置有盆骨連接桿(11)。

5.根據權利要求4所述的電動腰部輔助外骨骼，其特征在于，所述盆骨連接桿(11)包括伸縮桿裝置，所述伸縮桿裝置能夠調節盆骨連接桿(11)的長度；

通過調節盆骨連接桿(11)與背板(1)的連接角度，能夠調節盆骨連接桿(11)長度變化時對應的寬度與深度變化的比例。

6.根據權利要求5所述的電動腰部輔助外骨骼，其特征在于，所述電機(15)上設置有差分編碼器(14)，所述左髖軸(12)、右髖軸(10)上分別設置有絕對磁編碼器(13)；

所述滑動器(17)左右運動的范圍在動滑輪P8左側的換向定滑輪與動滑輪P7右側的換向定滑輪之間。