[发明专利]基于外骨骼的穿戴式下肢康复机器人

权利要求书

1.一种基于外骨骼的穿戴式下肢康复机器人，其特征在于，包括腰部装置(1)、两个左右对称的腿部装置(2)和两个左右对称的足部装置(3)；

所述腰部装置(1)包括腰部支撑部件(4)、第一腰部驱动装置(5-1)、第二腰部驱动装置(5-2)、第三腰部驱动装置(5-3)、腰部运动部件(6)、腰带(7)、第一连腿件(8-1)和第二连腿件(8-2)，所述腰部支撑部件(4)的两端分别与第一连腿件(8-1)和第二连腿件(8-2)铰接，铰接处分别安装第二腰部驱动装置(5-2)和第三腰部驱动装置(5-3)，驱动第一连腿件(8-1)和第二连腿件(8-2)转动，所述腰部运动部件(6)安装于腰部支撑部件(4)上，腰部运动部件(6)的末端与腰带(7)相连，通过第一腰部驱动装置(5-1)驱动腰带(7)模拟人体步行时的骨盆运动；

所述腿部装置(2)包括第一腿部驱动装置(9-1)、第二腿部驱动装置(9-2)、第三腿部驱动装置(9-3)、大腿部件(10)和小腿部件(11)；所述大腿部件(10)与腰部的第一连腿件(8-1)或第二连腿件(8-2)铰接，铰接处安装第二腿部驱动装置(9-2)驱动大腿部件(10)转动，所述小腿部件(11)与大腿部件(10)的底端铰接，铰接处安装第三腿部驱动装置(9-3)驱动小腿部件(11)转动，所述第一腿部驱动装置(9-1)安装于大腿部件(10)上，带动大腿部件(10)沿大腿部件(10)长度方向扭转；

所述足部装置(3)包括足部驱动装置(12)、脚支架(13)和底板(14)；所述脚支架(13)和底板(14)固定，所述底板(14)与小腿部件(11)的底端铰接，铰接处安装足部驱动装置(12)驱动足部装置(3)转动；

所述腰部支撑部件(4)包括中间支撑件(4-1)、第一滑动件(4-2)和第二滑动件(4-3)，所述第一滑动件(4-2)和第二滑动件(4-3)在中间支撑件(4-1)的槽中滑动，并通过螺栓固定连接，所述第一滑动件(4-2)和第二滑动件(4-3)分别与第一连腿件(8-1)和第二连腿件(8-2)铰接，铰接处安装第二腰部驱动装置(5-2)和第三腰部驱动装置(5-3)，驱动第一连腿件(8-1)和第二连腿件(8-2)转动；

所述腰部运动部件(6)包括小锥齿轮(6-1)、大锥齿轮轴(6-2)、滑动头(6-3)、后嵌套(6-4)、连杆(6-5)、中心移动件(6-6)、连接件(6-7)、小锥齿轮轴(6-8)、第一滑动杆(6-9)、第二滑动杆(6-10)、第一嵌套(6-11)和第二嵌套(6-12)；

所述腰部运动部件(6)通过中心移动件(6-6)与中间支撑件(4-1)滑动连接，第一腰部驱动装置(5-1)安装在小锥齿轮(6-1)上，小锥齿轮(6-1)与大锥齿轮轴(6-2)啮合，滑动头(6-3)与大锥齿轮轴(6-2)的曲柄滑动连接，后嵌套(6-4)由滑动头(6-3)带动作左右平动，通过与中间支撑件(4-1)滑动连接的连杆(6-5)将平动传递给与连杆(6-5)铰接的中心移动件(6-6)，中心移动件(6-6)在中间支撑件(4-1)的滑槽内左右滑动，所述小锥齿轮轴(6-8)与连接件(6-7)铰接，同时还与大锥齿轮轴(6-2)啮合，所述第一滑动杆(6-9)和第二滑动杆(6-10)均与小锥齿轮轴(6-8)滑动连接，小锥齿轮轴(6-8)分别带动第一滑动杆(6-9)和第二滑动杆(6-10)转动，第一嵌套(6-11)和第二嵌套(6-12)分别由第一滑动杆(6-9)和第二滑动杆(6-10)带动作上下平动；所述腰带(7)与中心移动件(6-6)通过圆柱副连接，并由第一嵌套(6-11)和第二嵌套(6-12)的上端支撑，腰带(7)通过柔性绑带系在人体腰间部位。

2.根据权利要求1所述的基于外骨骼的穿戴式下肢康复机器人，其特征在于，所述大腿部件(10)包括小齿轮(10-1)、大腿上杆(10-2)、大腿中杆(10-3)、大腿下杆(10-4)和连膝件(10-5)，所述大腿部件(10)通过大腿上杆(10-2)与腰部的第一连腿件(8-1)或第二连腿件(8-2)铰接，铰接处安装第二腿部驱动装置(9-2)驱动大腿部件(10)转动，大腿上杆(10-2)和大腿中杆(10-3)上分别设置有弧形滑槽和齿圈，所述齿圈由小齿轮(10-1)带动在弧形滑槽内转动，小齿轮(10-1)上安装第一腿部驱动装置(9-1)，大腿下杆(10-4)与大腿中杆(10-3)上设置有多个不同高度的螺栓孔，大腿下杆(10-4)与大腿中杆(10-3)通过螺栓固定连接；连膝件(10-5)上端的外齿圈与大腿下杆(10-4)下端的内齿圈啮合连接。