[實用新型]一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人

有效

• 申請號: 202022914442.0
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN214485015U
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 袁亮;田進;何麗;肖文東
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其機械部分包括可調整腰部機構、可調整寬度髖部機構、可調整長度大腿機構、可調整長度小腿機構、腳底板以及各部分連接件；其特征在于下肢外骨骼機器人一共有十一個自由度，腰部中心位置有一個旋轉自由度，單腿有五個自由度，其中髖關節三個自由度，用于完成髖關節的外展內收、旋內旋外以及屈伸動作，其中外展內收關節自由度通過髖關節外展內收旋轉零件（17）與腰部寬度調節桿件（2）連接在一起，關節自由度軸線沿矢狀軸方向；旋內旋外關節自由度通過髖關節屈伸零件（4）與髖關節前后調節旋轉零件（15）連接在一起，關節自由度軸線沿垂直軸方向；屈伸關節自由度通過大腿外桿（5）與髖關節屈伸零件（4）連接在一起，關節自由度軸線沿額狀軸方向；膝關節一個自由度，與人體膝關節同軸線，用于完成膝關節的屈伸動作，踝關節一個自由度，用于完成踝關節的屈伸動作，其中踝關節屈伸零件（10）的軸線沿額狀軸，與人體踝關節同軸。

2.根據權利要求1所述的一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其特征在于，所述的可調整腰部機構包括弧度連接件（3）、腰部寬度調節桿件（2）、髖關節外展內收旋轉零件（17）、右腰部旋轉零件（1）和左腰部旋轉零件（18），其中腰部寬度調節桿件（2）一端與弧度連接件（3）連接在一起，另一端與髖關節外展內收旋轉零件（17）連接在一起，且腰部寬度調節桿件（2）上有可調節安裝位置的螺紋孔（14），可調節腰部寬度以適應體型不同的人群，實現穿戴的舒適性，右腰部旋轉零件（1）右端和左腰部旋轉零件（18）左端均與髖關節外展內收旋轉零件（17）通過螺栓連接，左腰部旋轉零件（18）和右腰部旋轉零件（1）通過腰部旋轉軸（22）連接在一起，并且可以繞人體垂直軸旋轉，當不使用下肢外骨骼機器人時，可以通過腰部旋轉零件將機器人左右兩側向內部旋轉，以減少占用空間。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其特征在于，所述的可調整寬度髖部機構包括弧度連接件（3）和髖關節前后調節旋轉零件（15），兩者通過螺栓（16）連接在一起，髖關節前后調節旋轉零件（15）上有可調節安裝位置的螺紋孔（14），可以調整髖部寬度以適應不同體型的人群，以保證下肢外骨骼機器人的髖關節和人體的髖關節在同一位置。

4.根據權利要求1或2所述的一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其特征在于：所述的可調整長度大腿機構由大腿外桿（5）和大腿內桿（6）組成，在大腿外桿（5）的下端和大腿內桿（6）的上端分布有可調整安裝位置的螺紋孔（14）以及用于與限位槽（21）相配合的限位栓（26），大腿外桿（5）和大腿內桿（6）通過螺栓（16）連接，用于調整機器人大腿的長度，以適應不同身高的人群，保證機器人的膝關節和人體的膝關節的同軸性。

5.根據權利要求1或2所述的一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其特征在于：所述的可調整長度小腿機構由小腿外桿（8）和小腿內桿（9）組成，在小腿外桿（8）的下端和小腿內桿（9）的上端分布有可調整安裝位置的螺紋孔（14）以及用于與限位槽（21）相配合的限位栓（26），小腿外桿（8）和小腿內桿（9）通過螺栓（16）連接，用于調整機器人小腿的長度，以適應不同身高的人群，保證機器人的踝關節和人體的踝關節的同軸性；小腿內桿（9）末端與踝關節屈伸零件（10）相連。

6.根據權利要求1或2所述的一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其特征在于：所述的踝關節屈伸零件（10）上端與小腿內桿（9）末端相連，下端與腳底板（11）相連。

7.根據權利要求1或2所述的一種用于康復的穿戴式下肢外骨骼機器人，其特征在于：所述的下肢外骨骼機器人的髖膝關節的屈伸關節為驅動自由度，為機器人提供動力，驅動方式為電機驅動，其余自由度均為被動自由度，驅動電機（7）的位置在雙腿的髖膝關節屈伸自由度的外側，電機旋轉軸線與屈伸關節軸線同軸。