[发明专利]一种模块化可重构多功能外骨骼机器人

说明书

一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，涉及外骨骼机器人领域；包括轨道室内环境、多自由度支撑架和全身外骨骼装置；其中，轨道室内环境为空旷空间；轨道室内环境的地面设置有轨道；多自由度支撑架设置在轨道上，实现多自由度支撑架沿轨道轴向平移运动；全身外骨骼装置与多自由度支撑架固定连接；实现多自由度支撑架带动全身外骨骼装置沿轨道轴向平移运动；且全身外骨骼装置相对于多自由度支撑架实现平移、俯仰和旋转运动；本发明适用于多个虚拟特定应用环境，功能结构多样化，模块化，可重构化，能够运用一套高度模块化的可重构外骨骼机器人系统并结合多自由度的康复辅助支撑装置来实现各种需求功能和更加接近现实的康复效果。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼机器人领域，特别是一种模块化可重构多功能外骨骼机器人。

背景技术

目前，康复外骨骼机器人主要有坐式、卧式、坐卧式、跑步机悬吊式以及悬吊卧躺结合式等，但这些外骨骼机器人均是固定不动的，不能提供给患者相对地面移动的更加真实的康复手段，且只适用于某个特定应用环境，往往功能结构单一，不具备高度的模块化，更谈不上高度的可重构性，如何能够运用一套高度模块化的可重构外骨骼机器人系统并结合多自由度的康复辅助支撑装置来实现各种需求功能和更加接近现实的康复效果成为亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，适用于多个虚拟特定应用环境，功能结构多样化，模块化，可重构化，能够运用一套高度模块化的可重构外骨骼机器人系统并结合多自由度的康复辅助支撑装置来实现各种需求功能和更加接近现实的康复效果。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，包括轨道室内环境、多自由度支撑架和全身外骨骼装置；其中，轨道室内环境为空旷空间；轨道室内环境的地面设置有轨道；多自由度支撑架设置在轨道上，实现多自由度支撑架沿轨道轴向平移运动；全身外骨骼装置与多自由度支撑架固定连接；实现多自由度支撑架带动全身外骨骼装置沿轨道轴向平移运动；且全身外骨骼装置相对于多自由度支撑架实现水平平移、竖直平移、偏转和旋转运动。

在上述的一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，所述的多自由度支撑架包括龙门架、横移回转装置、回转俯仰支撑架、前后俯仰装置和升降装置；其中；龙门架为拱门形状，龙门架的底部与轨道室内环境的轨道连接；龙门架顶部下表面设置有凹槽；横移回转装置设置在凹槽中；回转俯仰支撑架固定安装在横移回转装置的底部；前后俯仰装置固定安装在回转俯仰支撑架的中部；升降装置固定设置在前后俯仰装置的中部。

在上述的一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，横移回转装置实现沿凹槽方向做平移和旋转运动；回转俯仰支撑架实现沿横移回转装置的轴向做旋转运动；同时回转俯仰支撑架沿横移回转装置做偏转运动；实现前后俯仰装置沿回转俯仰支撑架做俯仰偏转运动；升降装置实现沿竖直方向在前后俯仰装置上移动。

在上述的一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，所述全身外骨骼装置包括后背快速连接架、VR虚拟场景系统、上肢外骨骼装置和下肢外骨骼装置；其中，后背快速连接架固定安装在人体背部；VR虚拟场景系统固定在人体头部的眼睛处；上肢外骨骼装置固定安装在人体上臂的两侧；下肢外骨骼装置固定安装在热体腿部的两侧。

在上述的一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，所述外骨骼机器人还包括移动式控制装置；移动式控制装置固定安装在后背快速连接架上，实现与升降装置固定连接。

在上述的一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，后背快速连接架和上肢外骨骼装置组成上肢外骨骼康复装置，实现只针对人体上肢的康复运动。

在上述的一种模块化可重构多功能外骨骼机器人，后背快速连接架和下肢外骨骼装置组成下肢外骨骼康复装置，实现只针对人体下肢的康复运动。

本发明与现有技术相比具有如下优点：