[实用新型]轻量型多自由度肩部复合体仿生助力柔性外骨骼

权利要求书

1.一种轻量型多自由度肩部复合体仿生助力柔性外骨骼，其特征在于：包括作为安装基础的基座组件(500)，该基座组件(500)上部的两侧结构相同，每侧均包括上臂固定组件(100)、盂肱关节运动组件(200)及肩胛带运动组件(300)，其中盂肱关节运动组件(200)包括依次串联的盂肱前伸/后缩关节(210)、盂肱内旋/外旋关节(220)及盂肱外展/内收关节(230)，所述肩胛带运动组件(300)包括彼此串联的肩胛带前伸/后缩关节(310)及肩胛带上提/下落关节(320)，所述上臂固定组件(100)与盂肱前伸/后缩关节(210)连接，所述盂肱外展/内收关节(230)与所述肩胛带前伸/后缩关节(310)连接，所述肩胛带上提/下落关节(320)与基座组件(500)相连；所述盂肱前伸/后缩关节(210)、盂肱内旋/外旋关节(220)、盂肱外展/内收关节(230)、肩胛带前伸/后缩关节(310)及肩胛带上提/下落关节(320)分别通过一个套索驱动单元(400)控制，各所述套索驱动单元(400)分别安装在基座组件(500)上；所述肩部复合体仿生助力柔性外骨骼通过各套索驱动单元(400)的驱动控制具有盂肱关节的前伸/后缩、外展/内收、内旋/外旋以及肩胛带的上提/下落和前伸/后缩五个自由度。

2.根据权利要求1所述的轻量型多自由度肩部复合体仿生助力柔性外骨骼，其特征在于：所述上臂固定组件(100)包括上臂保持架(101)、软体束缚带(102)、上臂支撑杆(103)及多维力传感器(104)，该上臂支撑杆(103)的两端分别连接有上臂保持架(101)，两端的所述上臂保持架(101)的一侧均安装在所述上臂支撑杆(103)上开设的导向沟槽内、可在该导向沟槽内移动，并在间距调整好后与所述上臂支撑杆(103)定位锁紧，两端的所述上臂保持架(101)的另一侧内部附着有软体束缚带(102)；在所述上臂支撑杆(103)上安装有用于连接上臂支撑杆(103)和盂肱关节运动组件(200)的多维力传感器(104)。

3.根据权利要求1所述的轻量型多自由度肩部复合体仿生助力柔性外骨骼，其特征在于：所述盂肱前伸/后缩关节(210)的盂肱前伸/后缩关节旋转轴中心线(J2)、盂肱内旋/外旋关节(220)的盂肱内旋/外旋关节旋转轴中心线(J3)及盂肱外展/内收关节(230)的盂肱外展/内收旋转轴中心线(J4)非垂直相交于盂肱关节运动中心(O)；所述盂肱前伸/后缩关节(210)包括通过旋转装置(240)转动连接的盂肱前伸/后缩执行臂(211)和盂肱前伸/后缩支撑臂(212)，该盂肱前伸/后缩执行臂(211)与所述上臂固定组件(100)相连，所述盂肱内旋/外旋关节(220)包括通过旋转装置(240)转动连接的盂肱内旋/外旋执行臂(221)和盂肱内旋/外旋支撑臂(222)，所述盂肱外展/内收关节(230)包括通过旋转装置(240)转动连接的盂肱外展/内收执行臂(231)和盂肱外展/内收支撑臂(232)，该盂肱外展/内收支撑臂(232)与所述肩胛带前伸/后缩关节(310)相连；所述盂肱前伸/后缩支撑臂(212)与盂肱内旋/外旋执行臂(221)之间以及盂肱内旋/外旋支撑臂(222)与盂肱外展/内收执行臂(231)之间相互连接；各所述旋转装置(240)均与各自的套索驱动单元(400)连接，由各自的所述套索驱动单元(400)提供盂肱关节的前伸/后缩、内旋/外旋及外展/内收的驱动力矩。

4.根据权利要求3所述的轻量型多自由度肩部复合体仿生助力柔性外骨骼，其特征在于：所述盂肱前伸/后缩支撑臂(212)、盂肱内旋/外旋执行臂(221)、盂肱内旋/外旋支撑臂(222)及盂肱外展/内收执行臂(231)上分别均匀开设有多个螺栓孔，该盂肱内旋/外旋执行臂(221)及盂肱外展/内收执行臂(231)上均设有凹槽，所述盂肱前伸/后缩支撑臂(212)、盂肱内旋/外旋支撑臂(222)通过该凹槽分别与盂肱内旋/外旋执行臂(221)及盂肱外展/内收执行臂(231)插接、并可调整盂肱前伸/后缩支撑臂(212)与盂肱内旋/外旋执行臂(221)之间以及盂肱内旋/外旋支撑臂(222)与盂肱外展/内收执行臂(231)之间的间距，在调整好后通过螺栓插入螺栓孔中固定。