[发明专利]一种用于下肢外骨骼机器人转向机构

说明书

本发明公开了一种用于下肢外骨骼机器人转向机构，十个自由度可提高机器人的运动性能，实现完全仿生运动，舒适性好；本发明不仅设置腿部结构，还设置了腰托机构，保证仿生运动的可靠性和灵活性；本发明的护具连接组件为可调节角度的伸缩设置，且角度调节和伸缩调节的阻尼均可控制，不仅可微调穿戴护具的角度，以便适应不同的人群以及不同康复训练的要求，可根据用户的需要调节阻尼，提高稳定性；本发明还可以兼容脑波控制及按钮控制，患者可头戴脑波采集器对本机进行控制，也可利用配备的控制拐杖对本机进行控制，每根控制拐杖可以设置有两个按钮，不同按钮及其组合实现不同功能，本发明有步行，登楼梯，起坐，转向，下蹲等运动功能。

技术领域

本发明涉及骨骼机器人技术领域，具体是一种用于下肢外骨骼机器人转向机构。

背景技术

智能仿生研究中心已经成功研发或正在研发的还有柔性外骨骼机器人、自平衡下肢外骨骼机器人和负重外骨骼机器人等，这些研发成果将提高行走功能障碍患者和行动不便老人的生活质量。对于下肢瘫痪的病人、残疾人和行动不便的老人来说，自主出门行走是很难实现的，为帮助他们康复训练与助力行走，设计一种下肢助行外骨骼机器人，对于患者的行走以及患者的康复具有极其重要的作用。

其中，下肢助行外骨骼机器人可以穿戴在人体上，通过膝盖和髋关节位置的驱动系统带动人体腿部运动，实现行走。机械结构的设计基于人体工程学和仿生学机理，贴合人体，保证患者穿戴的舒适性。通过分析传感器的数据，下肢外骨骼机器人可以合理规划并完善步态，同时设置了限位开关和急停开关，保障使用安全性。但是，目前的下肢助行外骨骼机器人不仅自由度较少，使得运动起来比较僵硬，穿戴起来十分不舒服，而且，目前的穿戴护具设备要么采用绑带要么采用硬质结构，绑带过于软，其难以适应康复训练，而硬质的塑料等结构，由于过硬，角度也难以适应性调节，导致康复运动时，过于僵硬，舒适性差，而如果设置普通的角度球铰等，则会导致过于灵活，不便于操控，难以满足康复训练。

因此，本发明提供了一种用于下肢外骨骼机器人转向机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于下肢外骨骼机器人转向机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于下肢外骨骼机器人转向机构，其包括腰托机构、左腿机构、右腿机构、穿戴护具和脚底支撑，其中，所述腰托机构的两侧的下端分别连接所述左腿机构和右腿机构，所述左腿机构、右腿机构的大腿内侧、小腿内侧以及腰托机构上均连接设置有所述穿戴护具，所述左腿机构、右腿机构的最底端均连接设置有所述脚底支撑；其特征在于，

所述腰托机构包括两个外翻转电机机构、两个侧展电机机构、一个总驱动包以及腰部连接骨骼，其中，两个侧展电机机构之间的连接骨骼上连接设置有所述穿戴护具，所述总驱动包连接布置于两个侧展电机机构之间的中间位置；所述外翻转电机机构采用腰部连接骨骼连接于所述侧展电机机构的远离所述总驱动包的一侧；

所述左腿机构和右腿机构结构相同，且均包括第一关节电机机构、第二关节电机机构和第三关节电机机构，所述第一关节电机机构的上端采用上连接骨骼与所述外翻转电机机构连接，所述第一关节电机机构的下端采用第一连接骨骼与第二关节电机机构的上端连接，所述第二关节电机机构的下端采用第二连接骨骼与第三关节电机机构的上端连接，所述第三关节电机机构的下端采用第三连接骨骼与脚底支撑的上端连接，所述侧展电机机构、第一关节电机机构、第二关节电机机构和第三关节电机机构的结构相同，且均可绕各自的中心轴线在一定角度范围内枢转转动；第一连接骨骼构设为左腿机构或右腿机构结构的大腿部分，所述第二连接骨骼设为左腿机构或右腿机构结构的小腿部分；

所述第一连接骨骼和第二连接骨骼的内侧采用护具连接组件连接设置所述穿戴护具；

所述护具连接组件为可调节角度的伸缩设置，且角度调节和伸缩调节的阻尼均可控制。