[实用新型]一种独立式仿生行走系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及仿生行走技术领域，具体为一种独立式仿生行走系统。

背景技术

联合国发表报告，全世界人口老龄化进程正在加快，今后50年内，60岁以上的人口比例预计将会翻一番。由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加，他们存在不同程度的能力丧失，如行走、视力、动手及语言等。这一特殊群体的医疗和护理，将成为经济和社会发展的巨大压力。为了给老年人和残障人士提供性能优越的代步工具，帮助他们提高行动自由度，让他们能参加到健全人的正常生活中区，重新融入社会，目前许多国家对轮椅进行了研究，本发明即是针对于此在电动轮椅的基础上加以升级，结构更加优化、使用更加便捷、安全的智能义肢设备。

国外在电动轮椅这一领域一直走在前列，在传统的手动轮椅基础上取得了一定的进步，目前能实现复杂运动的电动轮椅基本包括星轮式、履带式、脚足式和复合式。脚足式轮椅的研究日本的技术比较成熟，日本丰田公司的“iFoot”和“iUnit”以及“WL-16Rir”三款脚足式轮椅，就能模仿人一样两条腿走路。但目前还处在概念阶段，且考虑到其造价等因素，远达不到上市程度。

国内来看，我国开展电动轮椅的研究较晚，但是也根据自己的技术优势和特点，开发出了有特色的电动轮椅，但整体来看跟国外相比还有较大差距，在安全性能、技术创新、实现动作多样性和制作成本等方面均存在一定差距，目前国内市场流行的仍为传统手动轮椅和简单的电动轮椅，在上下楼梯、平整度不高的路面上运动还不能很好地实现。

实用新型内容

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种独立式仿生行走系统，具有体积小、重量轻、仿真程度高、结构简单、经济实惠等特点。因此，本系统无论是在日常生活中面对我国日益剧增的老年化人群和庞大的残疾患者，还是用于战时人员的伤残保障，该产品均有极高的应用前景和推广价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种独立式仿生行走系统，包括髋部U型固定架、股骨头转动架、股骨头内侧Y型支撑架、股外侧T型固定杆、膝关节转动副和小腿骨支撑杆，所述髋部U型固定架上安装第一电机，所述第一电机通过转动连接件连接有第二电机，所述髋部U型固定架的一端各通过一根转轴和股骨头转动架相接，所述股骨头转动架通过第一连杆连接第二电机，所述股骨头内侧Y型支撑架、股外侧T型固定杆均通过第二连杆连接第三电机，所述股骨头内侧Y型支撑架、股外侧T型固定杆下端均连接有一个小腿骨支撑杆，两个小腿骨支撑杆之间通过脚踏板相接，所述小腿骨支撑杆上分为矢状面和-冠状面，所述小腿骨支撑杆上端与股骨头内侧Y型支撑架支架安装第四电机，所述髋部U型固定架的右端下方的整体结构与其左端完全相同，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机分别对应第一电机A、第二电机A、第三电机A、第四电机A。

作为本实用新型一种优选的方案，所述矢状面12和冠状面13上的两对轴向转动副以及前后两个平衡弹簧组成踝关节2自由度转动副。

作为本实用新型一种优选的方案，所述仿生行走系统的整体支架采用铝合金材质。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供采用铝合金为主要材料制作整体支架，使得该设备体积小、重量轻、成本低的特点，更加方便穿装携带；运用简单设计原理，机械结构以及控制程序，实现了单人自主操作，相较于类似的产品更容易操作，更加便捷；零件化设计思路，拆卸、调试方便，便于量产；基于基础力学和机械原理的多项理论对各支撑骨和各关节进行了结构创新，空间利用率高、安全性能好。

附图说明

图1是本实用新型结构的正视图。

图2是本实用新型机构的左视图。

图3是实用新型髋关节结构图。

图4是实用新型股骨头与髋部结合部图。

图5是实用新型大腿部分结构图。

图6是实用新型膝关节结构图。

图7是实用新型小腿部分结构图。

图8是实用新型踝关节结构图。

图9是实用新型运动副简图。

图中：1-髋部U型固定架；2-转动连接件；3-转轴；4-股骨头转动架；5-第一连杆；6-股骨头内侧Y型支撑架；7-股外侧T型固定杆；8-第二连杆；9-膝关节转动副；10-小腿骨支撑杆；11-第三连杆；12-矢状面；13-冠状面；14-脚踏板；101-第一电机；102-第二电机；103-第三电机；104-第四电机。

具体实施方式