[实用新型]一种融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构及机器人

说明书

本实用新型涉及自动化技术领域，具体公开了一种融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构及机器人，该下肢外骨骼系统包括大腿支架、第一驱动机构、转接件、转轴滑块、第二驱动机构及小腿组件；第一驱动机构用于驱动大腿支架相对转接件进行旋转运动；转轴滑块与小腿组件转动连接，且小腿组件的长度可调节，第二驱动机构安装于转接件并用于驱动转轴滑块进行往复直线运动，通过旋转运动及往复直线运动的运动模式组合，能够实时调整大腿支架和转接件的转动轴心的位置，即赋予转动轴心实时与人体膝关节转动轴心对齐的能力，提升人机兼容性，保证患者使用时，人‑机膝关节转动轴心能够同步对齐，从而可有效避免患者穿戴不适、软组织挫伤的问题。

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种融合融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构及机器人。

背景技术

随着科学技术的进步，机器人技术得到快速的发展。相关的机器人技术也被引入了人体康复训练，以此来减轻甚至接替康复医师繁重的工作。由于机器人不存在疲劳问题，所以机器人康复可以满足高强度的训练要求。

现有技术中，多数下肢外骨骼机器人在设计时将自适应膝关节简化为一个固定的铰链结构，其转轴位置在关节矢状面上是固定的。而人体膝关节在矢状面上完成屈伸运动时，股骨髁和胫骨平台之间除了转动还伴有前后平移运动，简化的铰链式设计无法适应人体膝关节转轴的动态变化。当患者穿戴这类外骨骼机器人进行康复训练或者辅助步行时，由于外骨骼机器人的膝关节不能适应性地调整关节轴的位置，造成人-机膝关节转轴错位，长时间使用将导致患者穿戴不舒适、患者软组织挫伤，甚至加重患者病情。

因此，亟需一种融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构及机器人以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构及机器人，以解决现有技术中下肢外骨骼机器人的膝关节仅能够起到转动作用，不具有前后平移功能的问题。

一方面，本实用新型提供一种融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构，该融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构包括：

大腿支架；

第一驱动机构；

转接件；所述第一驱动机构用于驱动所述大腿支架相对所述转接件进行旋转运动；

第二驱动机构，安装于所述转接件；

转轴滑块；所述第二驱动机构用于驱动所述转轴滑块相对所述转接件沿直线方向往复运动；

小腿组件；其与所述转轴滑块转动连接，且所述小腿组件的长度可调节。

作为优选，所述第一驱动机构与所述大腿支架固定连接，且所述第一驱动机构与所述转接件传动连接，所述第一驱动机构能够带动所述转接件转动；

或者所述第一驱动机构与所述转接件固定连接，且所述第一驱动机构与所述大腿支架传动连接，所述第一驱动机构能够带动所述转接件转动。

作为优选，所述小腿组件包括小腿连接件以及与所述小腿连接件滑动连接的小腿支架，小腿连接件与所述转轴滑块转动连接。

作为优选，所述转接件上设有限位槽，所述转轴滑块穿过所述限位槽，所述第二驱动机构能够驱动所述转轴滑块在所述限位槽内进行往复直线运动。

作为优选，所述融合自适应膝关节的下肢外骨骼结构还包括轴承，所述轴承的内圈固定套设于所述转轴滑块，所述轴承的外圈固定于所述小腿连接件。

作为优选，所述小腿连接件和所述小腿支架中的一个上固定有滑轨，所述小腿连接件和所述小腿支架中的另一个上固定有滑槽，所述滑轨滑动设于所述滑槽内。

作为优选，所述小腿支架上还设有至少一个绑带部，所述绑带部用于固定绑带。