[发明专利]一种轻量化腰椎辅助康复外骨骼机器人

权利要求书

1.一种轻量化腰椎辅助康复外骨骼机器人，其特征在于：包括背部脊椎牵引机构(1)、腰部曲线牵引机构、腹部固定支撑机构(4)、脊椎康复外骨骼腿固定机构(5)、背部支撑机构(6)、脊椎外骨骼手持终端(8)和驱动控制盒(9)；

其中，腰部曲线牵引机构包括脊椎腰部仿生机构(2)、脊椎腰部驱动机构(7)及智能可调松紧腰带(3)；背部支撑机构(6)自上而下设置有两个滑动槽，背部脊椎牵引机构(1)滑动安装于背部支撑机构(6)的上滑动槽中，脊椎腰部驱动机构(7)的上端滑动安装于背部支撑机构(6)的下滑动槽中，脊椎腰部驱动机构(7)的下端固定在背部支撑机构(6)上；

智能可调松紧腰带(3)固定在背部支撑机构(6)上，脊椎腰部仿生机构(2)顶端轴与脊椎腰部驱动机构(7)铰接，脊椎腰部驱动机构(7)在驱动控制盒(9)的控制下，沿背部支撑机构(6)运动，引起脊椎腰部仿生机构(2)仿生变形，带动穿戴者实现腰椎前后屈伸牵引运动训练；

腹部固定支撑机构(4)与背部支撑机构(6)固连，脊椎康复外骨骼腿固定机构(5)对称铰接于腹部固定支撑机构(4)的左右两侧，脊椎外骨骼手持终端(8)挂在腹部固定支撑机构(4)的一侧，驱动控制盒(9)安装于腹部固定支撑机构(4)的背部；

背部脊椎牵引机构(1)在驱动控制盒(9)的控制下上下移动，实现腰椎以上人体载荷经过背部支撑机构(6)、腹部固定支撑机构(4)传递到脊椎外骨骼腿部固定机构(5)，对穿戴者实现腰椎上下牵引康复训练。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化腰椎辅助康复外骨骼机器人，其特征在于：背部脊椎牵引机构(1)包括肩膀固定带(101)和肩膀固定带牵引机电系统；

肩膀固定带牵引机电系统包括第一驱动电机(102)、第一卷扬绳(103)和支撑弹簧(104)和第一拉压传感器(105)；其中第一驱动电机(102)安装于腹部固定支撑机构(4)的背部；

第一卷扬绳(103)一端连接支撑弹簧(104)，另一端连接第一驱动电机(102)输出端；支撑弹簧(104)的另一端和第一拉压传感器(105)一端连接，第一拉压传感器(105)另一端固定在背部支撑机构(6)上，第一卷扬绳(103)与支撑弹簧(104)连接后通过轴滑动安装在背部支撑机构(6)上的上滑动槽内，轴两端铰接肩膀固定带(101)，第一驱动电机(102)在驱动控制盒(9)的驱动指令控制下正反转，带动肩膀固定带(101)上下移动，实现腰椎以上人体载荷经过背部支撑机构(6)、腹部固定支撑机构(4)传递到脊椎外骨骼腿部固定机构(5)，对穿戴者实现腰椎上下牵引康复训练。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化腰椎辅助康复外骨骼机器人，其特征在于：脊椎腰部仿生机构(2)包括仿生护腰版(201)、仿生腰椎体(202)、仿生椎间弹性体(203)和仿生骶骨(204)；

五块仿生腰椎体(202)首尾铰接串联，相邻两个仿生腰椎体(202)之间放置仿生椎间弹性体(203)，位于底部的仿生腰椎体(202)铰接有仿生骶骨(204)，所述仿生骶骨(204)铰接在背部支撑机构(6)底部，仿生护腰版(201)贴于五块首尾串联的仿生腰椎体(202)表面，五块首尾串联的仿生腰椎体(202)通过顶端销轴与脊椎腰部驱动机构(7)铰接，且该顶端销轴滑动安装在背部支撑机构(6)的下滑动槽内。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化腰椎辅助康复外骨骼机器人，其特征在于：所述脊椎腰部仿生机构(2)能够在穿戴者带动下实现左右展运动。