[发明专利]一种下肢机器人

权利要求书

1.一种下肢机器人，包括用于与人体下肢固定并辅助人体下肢运动的机械模块、用于控制机械模块运动的控制模块、用于为机械模块的运动提供动力的驱动模块和用于感知人体下肢受力情况的传感模块，其特征在于：所述机械模块包括左腿连接元件和右腿连接元件，所述左腿连接元件与右腿连接元件都包括大腿连接元件、小腿连接元件、脚底连接元件和用于将人体下肢与大腿连接元件和小腿连接元件固定连接的绷带，所述大腿连接元件与小腿连接元件活动连接，所述小腿连接元件与脚底连接元件活动连接，大腿连接元件与小腿连接元件的连接处设有若干个自由度，小腿连接元件与脚底连接元件的连接处设有若干个自由度，所述驱动模块包括伺服电机，所述伺服电机分别设置于大腿连接元件和小腿连接元件，并且伺服电机分别单独控制大腿连接元件和小腿连接元件，所述传感模块包括压力检测元件，所述压力检测元件分别位于大腿连接元件与小腿连接元件的连接处和小腿连接元件与脚底连接元件的连接处，所述控制模块包括PLC控制器，所述PLC控制器与伺服电机电连接，PLC控制器可以控制伺服电机使大腿连接元件、小腿连接元件和脚底连接元件仿照人体正常步态来运动。

2.按照权利要求1所述的一种下肢机器人，其特征在于：所述大腿连接元件上对应人体下肢髋关节处设有三个自由度，所述大腿连接元件与小腿连接元件连接处设有一个自由度，小腿连接元件与脚底连接元件连接处设有一个自由度，所述脚底连接元件包括前脚掌连接元件和后脚掌连接元件，所述前脚掌连接元件和后脚掌连接元件通过铰链连接，所述前脚掌连接元件与后脚掌连接元件的连接处设有一个自由度。

3.按照权利要求1所述的一种下肢机器人，其特征在于：所述PLC控制器包括信息储存单元和执行单元，所述信息储存单元内存有三种行走模式，这三种行走模式分别是快走模式、慢走模式和标准模式，当使用者采用快走模式时，PLC控制器会控制伺服电机的运行速度使机械模块的运动速度达到正常人快步行走的速度，当使用者采用慢走模式时，PLC控制器会控制伺服电机的运动速度使机械模块的运动速度达到正常人慢步行走的速度，当使用者采用标准模式时，PLC控制器会控制伺服电机的运动速度使机械模块的运动速度达到正常人标准行走的速度。

4.按照权利要求1所述的一种下肢机器人，其特征在于：所述传感模块还包括位置检测元件，所述位置检测元件分别位于大腿连接元件和小腿连接元件上。

5.按照权利要求1-4中任意一项所述的下肢机器人，其特征在于：所述控制模块还包括用于将传感模块采集的信息反馈给PLC控制器的信息反馈元件，所述信息反馈元件分别与传感模块和PLC控制器电连接。

6.按照权利要求1所述的一种下肢机器人，其特征在于：所述机械模块还包括连接于左腿连接元件与右腿连接元件之间的支撑元件，所述支撑元件使用拉架弹力面料。

7.按照权利要求1所述的一种下肢机器人，其特征在于：所述脚底连接元件上设有三个压力检测元件，所述三个压力检测元件分别位于脚底连接元件上对应于人体下肢的第一跖骨根部位置、第五跖骨根部位置和后脚跟位置。