[发明专利]腰部可穿戴功能辅助机械臂

权利要求书

1.一种腰部可穿戴功能辅助机械臂，其特征在于，包括七自由度绳驱双臂(a1)、腰部穿戴机构(a2)、被动式下肢外骨骼助力机构(a3)、控制驱动单元(a4)、计算机(a5)、电源模块(a6)以及自主控制模块；其中：

所述七自由度绳驱双臂(a1)固定在腰部穿戴机构(a2)上；

所述被动式下肢外骨骼助力机构(a3)连接于腰部穿戴机构(a2)；

所述控制驱动单元(a4)、计算机(a5)以及电源模块(a6)分别固定于腰部穿戴机构的背部面板上；

所述计算机(a5)通过控制驱动单元(a4)与七自由度绳驱双臂(a1)控制连接；

所述自主控制模块与计算机(a5)数据连接；

所述自主控制模块包括如下任一个或任多个部件：

-智能手环(a9)；

-肌电信号阵列(a8)；

-脑机接口模块(a7)。

2.根据权利要求1所述的腰部可穿戴功能辅助机械臂，其特征在于，所述七自由度绳驱双臂(a1)设有肩关节、肘关节和腕关节，所述肩关节具有三个自由度，所述肘关节和腕关节分别具有两个自由度，其中，肩关节的第一个自由度设置于腰部穿戴机构(a2)上，肩关节的第二个自由度和第三个自由度、肘关节的两个自由度以及腕关节的两个自由度均采用模块化两自由度差动关节结构实现；所述肩关节、肘关节和腕关节分别通过驱动电机驱动，所述驱动电机设置于腰部穿戴机构(a2)上。

3.根据权利要求2所述的腰部可穿戴功能辅助机械臂，其特征在于，所述模块化两自由度差动关节结构包括第一传动机构(b1)、第二传动机构(b2)、第三传动机构(b3)、第一滑轮和第二滑轮，模块化两自由度差动关节结构通过第一传动机构(b1)和第二传动机构(b2)的差动传动与第三传动机构(b3)耦合实现俯仰和回转两自由度运动；模块化两自由度差动关节结构通过与第一传动机构(b1)固连的第一滑轮(b4)和与第二传动机构(b2)固连的第二滑轮(b5)完成动力的传递。

4.根据权利要求2所述的腰部可穿戴功能辅助机械臂，其特征在于，所述肩关节上固连有被动式重力补偿机构，并设置于肩关节的第一自由度(c6)和第二自由度(c3)之间；所述被动式重力补偿机构通过在第一自由度(c6)的铰接点(c4)和第二自由度(c3)的铰接点(c5)之间连接一支撑弹簧(c1)，通过支撑弹簧(c1)的伸缩实现对七自由度绳驱双臂的支撑作用，补偿重力作用。