[发明专利]一种助力行走及辅助支撑机构

说明书

一种助力行走及辅助支撑机构，它包括左腿、右腿、足部、腰部穿戴模块和辅助支撑伸缩杆，左腿和右腿上分别安装有足部；左腿和右腿分别包括髋关节连接件、大腿支撑杆、大腿绳驱动机构、膝关节连接件、小腿支撑杆、小腿绳驱动机构、踝关节连接件和减震模块，髋关节连接件与腰部穿戴模块连接；大腿支撑杆与髋关节连接件连接且二者能相对转动；所述大腿支撑杆通过膝关节连接件与所述小腿支撑杆转动连接，所述足部包括足底、电动折叠轮组和足部绑缚带；所述减震模块包括减震机构和足部缓冲垫，足部缓冲垫安装在足底上，减震机构与踝关节连接件连接，减震机构分别与足部缓冲垫和足底连接。本发明传动效能好，安全可靠，提高助力行走时的平顺性。

技术领域

本发明涉及可穿戴式助力行走装置，特别涉及一种用于机器人的助力行走及辅助支撑机构。

背景技术

随着科技的进步与发展，人们越来越希望拥有一种具有助力行走及辅助站立功能的装置，以减轻长时间行走、负重行走等情况下双腿的负担。可穿戴助力行走机器人就是一种能够有效帮助人们减轻下肢负担的助力装置。该装置可穿戴于人体肢体外侧，可以提高人们在行走耐久性、负重能力等特定方面的能力。未来，可穿戴助力行走机器人将在医疗、民用等领域广泛应用，极大改善人们的生活。

近年，随着各种驱动方式的发展和计算机技术的成熟，可穿戴助力行走机器人受到了研究者们的高度重视。目前，可穿戴助力行走机器人的驱动方式以电机驱动、液压驱动及气动人工肌肉驱动为主。其中液压驱动存在自重大、能耗高等缺点。而气动人工肌肉驱动则存在难以精确控制、在较高的工作压力容易造成气动肌肉局部破损甚至爆炸等缺点。另外，现有的穿戴下肢行走机器人在踝关节、膝关节等连接处缺少减震装置，且没有辅助支撑功能，无法缓解行走时路面带来的冲击，减少了外骨骼的使用寿命，降低了行走时的平顺性、可靠性和安全性，也加快了对人体关节的磨损。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，提供一种助力行走及辅助支撑机构，该机构传动效能好，安全可靠，助力使用者平顺行走。

一种助力行走及辅助支撑机构，它包括左腿、右腿、足部、腰部穿戴模块和辅助支撑伸缩杆，左腿和右腿结构相同，左腿和右腿上分别安装有足部；

所述左腿和所述右腿分别包括髋关节连接件、大腿支撑杆、大腿绳驱动机构、膝关节连接件、小腿支撑杆、小腿绳驱动机构、踝关节连接件和减震模块，髋关节连接件与腰部穿戴模块连接；大腿支撑杆与髋关节连接件连接且二者能相对转动；

所述大腿绳驱动机构包括弹簧、活动座、第一电机、第一滑轮组和第一传动绳；所述活动座包括内座和外座，内座和外座通过弹簧连接，内座固装在腰部穿戴模块上，外座与大腿支撑杆转动连接，第一电机安装在外座上，第一滑轮组安装在大腿支撑杆的外侧面上，第一传动绳的一端固定在第一电机的输出轴轮槽上，第一传动绳绕在第一滑轮组上，第一传动绳的另一端固定在大腿支撑杆上的大腿连接点处，所述大腿支撑杆通过膝关节连接件与所述小腿支撑杆转动连接，大腿支撑杆上还安装有大腿捆绑带，小腿支撑杆上还安装有小腿捆绑带；

所述小腿绳驱动机构包括第二电机、第二滑轮组和第二传动绳；第二电机安装在小腿支撑杆的下部前侧，第二滑轮组分布安装在大腿支撑杆和小腿支撑杆的外侧面上，第二传动绳的一端固定在第二电机的输出轴轮槽上，第二传动绳的另一端固定在大腿连接点处，第二传动绳绕在第二滑轮组上，小腿支撑杆与踝关节连接件连接且二者能相对转动；

所述辅助支撑伸缩杆包括支撑杆、第三电机、螺杆、外杆和内杆；支撑杆包含竖杆和连接在竖杆顶端的横杆，所述竖杆下部安装把手，第三电机的输出轴连接螺杆，第三电机的外壳安装在支撑杆的竖杆底端，外杆和内杆均呈管状且二者嵌套设置，内杆的内管壁顶端加工有内螺纹，并与螺杆的螺纹相配合，外杆包覆第三电机，外杆的顶端与支撑杆的竖杆底端固接，支撑杆可拆卸连接在腰部穿戴模块外壁上；所述足部包括足底、电动折叠轮组和足部绑缚带；足部绑缚带安装在足底上，电动折叠轮组安装在足底两侧；