[发明专利]一种无动力外骨骼辅助机器人

说明书

本发明涉及一种无动力外骨骼辅助机器人，包括支撑机构和驱动机构，所述支撑机构包括从上到下依次连接的背部支撑组件、对称设置的大腿支撑组件和小腿支撑组件，所述驱动机构包括手臂传动杆、传动齿轮组、链轮安装座、滑块导轨轴、移动滑块、缆绳以及弹性绳，通过利用弹性绳进行储存能量的释放，拉动平行助力稳定板，推动大腿支撑组件，实现助力人体重心的提升。与现有技术相比，本发明实现了攀爬楼梯过程中下肢负载的重新分配，减轻了大腿肌肉的负荷，达到了省力的目的；并且无需外部提供动力驱动，具有成本低，重量轻，易携带等特点。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼机器人，尤其是涉及一种无动力外骨骼辅助机器人。

背景技术

目前，较多城市存在着未配备电梯的老式小区，给老年人攀爬楼梯带来诸多不便。同时该老式小区加装电梯的成本较高，并不符合实际，因此需要一种低成本、简单的方法来解决这类问题。

近年来，机器人技术发展迅速，外骨骼机器人在辅助运动上得到了广泛应用。目前，现有外骨骼机器人多数依靠电机驱动，具有自重大的不足，且须提供电源，成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无外加动力外骨骼机器人。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无动力外骨骼辅助机器人，包括：

支撑机构：包括背部支撑组件、对称设置的两组大腿支撑组件和两组小腿支撑组件，以及端部分别铰接大腿支撑组件和小腿支撑组件的第一平行助力稳定板和第二平行助力稳定板；

驱动机构：包括左右对称布置的驱动组件，所述驱动组件包括转动安装在背部支撑组件上的手臂传动杆、通过传动齿轮组连接所述手臂传动杆并由其驱动转动的驱动链轮、链轮安装座、与链轮安装座固定连接的滑块导轨轴，以及设置在滑块导轨轴上的移动滑块，所述链轮通过安装座轴转动安装在链轮安装座上，所述的移动滑块还分别转动连接第一平行助力稳定板的下端和第二平行助力稳定板的上端，所述滑块导轨轴的另一端还分别转动连接大腿支撑组件的下端与小腿支撑组件的上端，在安装座轴上设有一端与其固定连接、另一端连接所述移动滑块的缆绳，在滑块导轨轴另一端与移动滑块之间还设有弹性绳。

在一种优选的实施方式中，所述背部支撑组件包括左右对称布置在两组传动结构安装架、竖向插入所述传动结构安装架的背部支撑杆，以及左右两侧分别连接所述传动结构安装架并用于抵住支撑使用者背部的背部支撑座，在背部支撑杆上设置有背带，在传动结构安装架上设置有腰部绑带。

更优选的，所述背部支撑杆与传动结构安装架通过销可拆卸固定，并使得背部支撑杆插入传动结构安装架中的长度可调；

所述传动结构安装架与背部支撑座通过销可拆卸固定，使得两传动结构安装架插入背部支撑座的深度可调，进而使得两传动结构安装架的间距可调。

在一种优选的实施方式中，所述传动齿轮组包括设置在手臂传动杆上的第一链轮、安装在背部支撑组件上的传动轴、布置在传动轴上的第二链轮和第三链轮，以及分别连接第一链轮和第三链轮、第二链轮与第四链轮的链条。

更优选的，所述的手臂传动杆和传动轴均通过联轴器布置在背部支撑组件上。

进一步更优选的，两组驱动组件中传动轴所连接的联轴器通过锥齿轮组连接。

更优选的，在第二链轮与第四链轮的传动结构中还布置有避免链条打滑的涨紧轮。

在一种优选的实施方式中，所述大腿支撑组件包括大腿支撑板下端、自上而下插入大腿支撑板下端的大腿支撑板上端、以及固定在大腿支撑板上端上的一组腿部魔术贴绑带；

小腿支撑组件包括小腿支撑板上端、自下而上插设于小腿支撑板上端的小腿支撑板下端、以及分别固定在小腿支撑板上端和小腿支撑板下端上的两组腿部魔术贴绑带。