[实用新型]符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件

说明书

本实用新型涉及医疗机器人领域，尤其涉及符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件，包括上肢结构和用于固定人体背部的背部结构；上肢结构组件还包括电缆、蓄电池和用于自动跟随上肢结构行走的轮椅，蓄电池设在轮椅上，上肢结构上设有电源接口，蓄电池通过电缆与电源接口电连接。本实用新型提供的符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件，使得外骨骼机器人的使用更加实用与人性化。

【技术领域】

本实用新型涉及医疗机器人领域，尤其涉及符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件。

【背景技术】

外骨骼机器人，是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动。

对于脊髓损伤和脑卒中(中风)患者来说，站立行走似乎是一个可望而不可及的梦想，而外骨骼机器人的诞生，将使这一梦想变为现实。另外，目前我国老龄化进程加重，肢体残疾人数量增加，外骨骼机器人的作用更显凸出。需要说明的是，外骨骼机器人根据患者需要其配置也有所不同，有的患者仅需要上肢辅助因此只需要具有上肢结构组件的外骨骼机器人，有的患者仅需要下肢辅助因此只需要具有下肢结构组件的外骨骼机器人。

然而，现有的外骨骼机器人用于供电的蓄电池一般设在穿戴于人体的外骨骼结构上，不仅使得整个穿戴的外骨骼结构显得笨重，还存在着续航能力弱的问题，严重妨碍了外骨骼机器人的普及使用。

【发明内容】

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件，通过所述外骨骼机器人中轮椅与穿戴在人体上的所述上肢结构的巧妙结合，将用于供电的蓄电池设置在轮椅上，大大降低了所述上肢结构的负重而使其更加轻量化，在一定程度上降低了能源损耗，另一方面设置在轮椅上的蓄电池能够制造成更大容量的蓄电池，进一步提升了整个外骨骼机器人的续航能力，为外骨骼机器人在医疗领域的普及提供了有益条件，可以想象，当人体穿戴所述上肢结构进行散步等日常应用时，遇到人体想要坐下的情况，可以很方便地选择轮椅作为坐具，使得外骨骼机器人的使用更加实用与人性化。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件，包括上肢结构和用于固定人体背部的背部结构，所述上肢结构包括用于固定人体肩部的肩部件、用于固定人体大臂的大臂部件和用于固定人体小臂的小臂部件，所述肩部件铰设在所述背部结构的上端，所述肩部件在远离所述背部结构一端设有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端与所述大臂部件的一端固定连接，所述大臂部件的另一端设有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端与所述小臂部件的一端固定连接；

所述上肢结构组件还包括电缆、蓄电池和用于自动跟随所述上肢结构行走的轮椅，所述蓄电池设在所述轮椅上，所述上肢结构上设有电源接口，所述蓄电池通过所述电缆与所述电源接口电连接。

可选地，如上所述的符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件，所述轮椅上安装有三个跟踪模块，所述三个跟踪模块包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块在水平平面内成等边三角形状安装在所述轮椅上，所述上肢结构上设有用于向所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块发送信号的发射源以得知所述发射源分别到所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块的距离，所述轮椅上设有用于与所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块电连接的主控板以根据从所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块获取的信号控制所述轮椅运动。

可选地，如上所述的符合人体仿生学设计的外骨骼机器人的上肢结构组件，所述上肢结构还包括手掌部件，所述手掌部件铰接在所述小臂部件在远离所述第二驱动电机的一端上。