[发明专利]一种腰部助力机器人

说明书

本发明涉及一种腰部助力机器人。包括背部骨架、外壳配件、驱动装置以及外骨下肢部件，所述背部骨架和外壳配件通过身体绑缚与人体躯干固定，所述靠背架子上部安装有柔性绑缚带，所述外壳配件包括前壳、后壳和其他部件，所述驱动装置包括左驱动装置和右驱动装置，所述左驱动装置和右驱动装置分别固定在背部骨架的上，所述驱动装置处于人体髋关节两侧，所述下肢部件固定安装在驱动装置左右两侧。本发明的有益之处是：结构简单、体重较轻、控制方便、运动灵活、舒适性高、易于穿戴，机器人提供躯干、大腿的柔性绑缚带的安装位置，用户隔着绑缚装置和机器人柔性接触，穿戴简单且贴合紧密，机器人关节与人体关节耦合，为用户提供较好的舒适度。

技术领域

本发明涉及助力机器人研究技术领域，具体涉及一种腰部助力机器人。

背景技术

据统计，截至2017年，我国腰椎疾病患者已突破3亿，成为门诊量第二的疾病，仅次于感冒。过度劳累、突受外力、不良姿势、受寒受湿等都是导致腰疼的主要诱因。弯腰搬运作为人体日常活动常见动作，其产生的腰椎压力最大，对于从事搬运类行业的体力劳动人员来说，腰痛和上肢疼痛对比身体各个部位的疲劳度更为明显。因此需要一种低成本、简单的方法来解决这类问题。

目前国内外有一些机械外骨骼主要是带动人体进行稳定的被动运动，结构冗杂，灵活性差；有一些机器人的每个运动副都有驱动，不仅增加许多控制成本，且控制效果不佳，并且极易带来运动危险；有一些机器人设计了踝关节的机器足以实现将力卸到地上，但是穿戴极其困难，且体验感欠佳，成本也较高；有一些机器人采用了无动力的形式，但是在助力效果上有所欠缺，且膝关节不能自锁；有一些机器人与人体接触的方式采用的是简单绑缚甚至金属接触，助力不稳，且有一定危险性。

发明内容

本发明的目的是：提供一种腰部助力机器人，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种腰部助力机器人，包括背部骨架、外壳配件、驱动装置以及外骨下肢部件，所述背部骨架和外壳配件通过身体绑缚与人体躯干固定，所述背部骨架包括髋部架子左上、髋部架子左下、髋部架子右上、髋部架子右下、靠背架子、前调整板和后调整板，所述靠背架子上部安装有柔性绑缚带，所述外壳配件包括前壳、后壳和其他部件，所述驱动装置包括左驱动装置和右驱动装置，所述左驱动装置和右驱动装置分别固定在背部骨架的上，且对称分布，所述驱动装置处于人体髋关节两侧，所述下肢部件固定安装在驱动装置左右两侧。

进一步的，所述前调整板和后调整板通过螺纹连接组合成整个调整板，所述髋部架子左上、髋部架子左下平行分布并且分别通过螺纹连接固定于调整板左侧，所述髋部架子右上、髋部架子右下平行分布并且分别通过螺纹连接固定于调整板右侧，所述靠背架子通过螺纹连接固定于调整板上侧，所述靠背架子上部用来安装柔性绑缚带，所述髋部架子左上、髋部架子左下、髋部架子右上、髋部架子右下为运动时的主要受力部分，采用轻质铝材，所述靠背架子呈“U”形设置。

进一步的，所述外壳配件包括前壳、后壳、左驱动板安装板、右驱动板安装板、左驱动板、右驱动板、开关板、主控板、电池板、上电池板固定板、下电池板固定板，所述外壳配件与所述背部骨架完全契合，所述后壳在其上部设计了相应腔体容纳电池板，上电池板固定板、下电池板固定板与后壳通过螺纹连接将电池板固定在后壳容纳电池板的腔体内，主控板螺纹连接在后壳之上，其位置在电池板下方，左驱动板和右驱动板分别隔绝缘物质固定在左驱动板安装板和右驱动板安装板之上，开关板螺纹连接在右驱动板安装板之上，左驱动板安装板和右驱动板安装板螺纹连接在后壳之上，分布在主控板左右两侧；所述前壳通过螺纹连接固定在调整板前上；所述前壳和后壳通过螺纹连接将骨架的大部分包合，所述后壳设计成切割棱角的“十”形。

进一步的，所述后壳在其上部设计了相应的位置容纳电池板、左右两边电机的驱动板、主控板以及各线路。