[發明專利]下肢外骨骼機器人

有效

• 申請號: 202110038900.5
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112873177B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 鐘斌;馬莉麗;黃朝政;程權;郭重志;張鵬;高蕾娜
• 申請（專利權）人: 成都大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J17/00
• 代理公司: 成都元信知識產權代理有限公司 51234
• 代理人: 趙道剛

1.下肢外骨骼機器人，其特征在于，包括輔助部件和下肢部件；

所述輔助部件包括可穿戴的輔助平衡機構和第一驅動件，所述輔助平衡機構用于對人體軀干形成支撐，通過所述第一驅動件可調節所述輔助平衡機構相對于人體冠狀面的傾斜角度，并帶動人體軀干運動，改變人體軀干的傾斜角度；

所述下肢部件包括兩個腿部助力機構，分別用于為左腿、右腿提供支撐和助力，所述腿部助力機構分別與所述輔助部件之間連接；

所述輔助平衡機構包括穿戴時設置于人體腰部位置的第一結構件、與第一結構件轉動連接的第一傳動件和可穿戴的輔助支撐件，所述輔助支撐件連接在所述第一傳動件的轉動端；所述第一驅動件驅動第一傳動件相對人體冠狀軸轉動，當第一傳動件轉動時，帶動輔助支撐件轉動，通過輔助支撐件改變人體軀干的傾斜角度；

在行走過程中當判斷人體可能會朝前、后方向發生傾倒時，第一驅動件驅動第一傳動件轉動，帶動人體軀干朝反方向上運動；

所述第一驅動件包括設置在第一結構件上的第一電機、連接第一電機的第一主動軸和第一從動軸，所述第一主動軸和第一從動軸之間傳動連接，所述第一傳動件連接在第一從動軸上；

所述腿部助力機構包括依次連接的髖關節結構件、膝關節結構件和踝關節結構件；

所述髖關節結構件包括與輔助平衡機構連接的第一髖關節構件、第二髖關節構件和第三髖關節構件，所述第一髖關節構件上設置有第一關節軸和第一髖關節驅動件，所述第一髖關節驅動件用于驅動所述第一關節軸轉動；

所述第二髖關節構件上設置有第二髖關節驅動件，所述第二髖關節驅動件通過第二關節軸連接到所述第一關節軸端部，所述第一關節軸轉動時帶動第二髖關節構件在人體冠狀面內轉動，所述第二髖關節驅動件用于驅動所述第二髖關節構件沿第二關節軸轉動；

所述第二髖關節構件另一端設置有第三髖關節驅動件，所述第三髖關節構件連接在第三髖關節驅動件的輸出軸，驅動所述第三髖關節構件前后擺動；

所述第三髖關節驅動件的輸出軸軸線、第一關節軸的軸線和第二關節軸的軸線之間相互垂直；

所述踝關節結構件包括連接膝關節結構件的小腿構件、踝關節連接件和腳支撐件；

所述踝關節連接件與小腿構件之間鉸接，所述小腿構件上設置有第一踝關節驅動件，所述第一踝關節驅動件用于驅動踝關節連接件沿與小腿構件之間的鉸接點相對小腿構件前后擺動；

所述踝關節連接件另一端設置有第二踝關節驅動件，所述腳支撐件與踝關節結構件之間轉動連接，所述第二踝關節驅動件驅動腳支撐件沿踝關節連接件軸向在水平面內轉動；

所述膝關節結構件包括連接所述第三髖關節構件的大腿構件和膝關節連接件；

所述膝關節連接件與所述大腿構件之間鉸接，所述大腿構件上設置有膝關節驅動件，所述膝關節驅動件用于驅動膝關節連接件沿與大腿構件之間的鉸接點相對大腿構件前后擺動。

2.根據權利要求1所述的下肢外骨骼機器人，其特征在于，還包括有座椅部件，所述座椅部件連接在輔助部件上，并可相對輔助部件轉動；

在人體處于坐姿狀態時，所述座椅部件可轉動至水平狀態，且所述座椅部件的一部分可展開并支撐到地面上，用于對人體進行支撐。

3.根據權利要求2所述的下肢外骨骼機器人，其特征在于，所述座椅部件包括座椅構件和第二驅動件，所述座椅構件與所述第一結構件之間轉動連接；

所述第二驅動件包括設置在第一結構件上的第二電機、連接第二電機的第二主動軸和第二從動軸，所述第二主動軸和第二從動軸之間通過皮帶傳動連接，所述座椅構件連接在第二從動軸上。

4.根據權利要求3所述的下肢外骨骼機器人，其特征在于，所述座椅構件包括座板和設置在座板上的支撐構件；

所述支撐構件包括剪叉支架和第三驅動件，所述第三驅動件驅動剪叉支架作伸縮運動。

5.根據權利要求1所述的下肢外骨骼機器人，其特征在于，所述腿部助力機構上設置有用于固定安裝電池組件的電池安裝結構，所述電池組件設置在腿部助力機構上。