[发明专利]可变形为轮椅的多功能外骨骼机器人

说明书

可变形为轮椅的多功能外骨骼机器人，它涉及一种外骨骼，它包括左腿、右腿、足部和支撑架；左腿和右腿分别包括大腿和小腿，大腿的上部安装有髋关节驱动电机，髋关节驱动电机的输出轴连接支撑架；小腿的上部安装有膝关节电机，膝关节电机的输出轴连接大腿的下部，小腿的底部安装有足部，大腿上还设置有可拆卸的手杆，手杆设置在大腿上后相对大腿旋转，手杆的端部固装有带有驱动电机的后轮，带有驱动电机的后轮位于小腿的后方，小腿底部后侧安装有能上下翻转助力轮具，助力轮具上安装有万向轮。本发明结构紧凑，穿戴方便，变形灵活。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼，具体涉及一种可变形为轮椅的多功能外骨骼机器人。

背景技术

目前，对人体穿戴式外骨骼结构较为单一，并且在康复医疗领域，无法做到灵活拆卸和变形控制，在康复外骨骼中还没有可变形轮椅式的外骨骼机器人，给一些行动不便的人穿戴和行走造成一定的困难。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，穿戴方便的可变形为轮椅的多功能外骨骼机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

可变形为轮椅的多功能外骨骼机器人，它包括左腿、右腿、足部和支撑架；左腿和右腿分别包括大腿和小腿，大腿的上部安装有髋关节驱动电机，髋关节驱动电机的输出轴连接支撑架；小腿的上部安装有膝关节电机，膝关节电机的输出轴连接大腿的下部，小腿的底部安装有足部，大腿上还设置有可拆卸的手杆，手杆设置在大腿上后相对大腿旋转，手杆的端部固装有带有驱动电机的后轮，带有驱动电机的后轮位于小腿的后方，小腿底部后侧安装有能上下翻转助力轮具，助力轮具上安装有万向轮。

进一步地，所述助力轮具包括小腿连接件、轮子连接件和锁紧件；小腿连接件安装在小腿底部后侧，轮子连接件固装在连接轴上，连接轴转动安装在小腿连接件上，连接轴两端中部为盲孔，两个锁紧件分别插接在连接轴两端盲孔内并固定在小腿连接件上，万向轮安装在轮子连接件上。

进一步地，所述小腿连接件为带有凹槽的连接件，连接轴布置在凹槽内，连接轴两端分别置于凹槽两壁上的轴孔内，连接轴能在轴孔内转动，锁紧件包括堵板、锁紧柱和两个定位柱；堵板的一板面固接有锁紧柱，位于锁紧柱两侧固接有定位柱，凹槽两壁分别设置有一个锁紧件，锁紧柱插装于连接轴的盲孔内，锁紧柱上带有的键插在盲孔内壁上的键槽上，定位柱插入凹槽壁上的通孔内。

本发明相比现有技术的有益效果是

1、本发明可变形外骨骼方便了病人穿戴和帮助其站立，病人在穿戴过程中，轮椅模式时，病人可通过手杆、左腿和右腿共同作用，使劲的过程符合人体生物力学模型，使其可以借力独立完成穿戴和直立状态，减少了医护人员的工作量，也锻炼了病人的协调操作能力，达到康复训练的目的。

2、在大腿上增设固定支架，固定支架连接手杆，手杆连接后轮，足部后方小腿底部设置有万向轮，在变形过程中，万向轮与后轮始终保持在同一平面内，使外骨骼在变形为轮椅模式后可以灵活运动，并且具有很好的稳定性。在直立状态时，手杆可以拆卸下来，作为助力拐杖使用，丰富了康复外骨骼机器人的功能。

3、在足部后方小腿底部设置有助力轮具，在变形轮椅时，通过人体重心的变化，手动将万向轮弹出，使万向轮与后轮处于同一平面，完成变形过程，结构简单，便捷。驱动电机分别布置于髋关节、膝关节及后轮，组成了一种曲柄连杆机构使整体结构更加紧凑，在较小的空间实现大出力，从而实现轻型化重负载的助力效果。

附图说明

图1为本发明外骨骼直立模式下的整体结构示意图；

图2为本发明轮椅模式下的整体结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为手杆与后轮连接关系示意图；

图5为定位柱的结构示意图；