[发明专利]一种用于辅助搬运的腰部助力机器人

摘要

本发明公开了一种辅助搬运的腰部助力机器人，包括背部支架、中央控制器、两个结构相同的动力装置与两个结构相同的下肢部件，中央控制器固定安装在背部支架的内部；两个结构相同的下肢部件分别安装在背部支架的两侧,所述动力装置安装在腰部助力机器人的背部支架与外骨骼下肢连接处。所述动力装置由传动装置、谐波减速器、盘式电机与角度传感器，角度传感器用以测量关节处的角度值，根据测得的角度值由中央控制装置制相应关节的运动。所述外骨骼下肢包括外骨骼大腿、外骨骼鞋及伸缩装置组成，起到对背部支架一定的支撑作用。

主权项

1.一种辅助搬运的腰部助力机器人，其特征在于，包括背部支架(1)、中央控制器(40)、动力装置与外骨骼下肢部件；所述背部支架(1)上安装有中央控制器(40)；所述背部支架(1)下端为U形结构，U形结构的两端均设置有输出卡盘凹槽(23)；所述输出卡盘凹槽(23)与动力装置一端相连接；所述动力装置另一端与外骨骼下肢部件相连接；所述动力装置包括增量式编码器(3)、驱动电机(4)、谐波减速器外壳(5)、动力输出端卡盘(6)、轴承挡盘(7)、动力装置第一外壳(8)、电机外壳(9)、谐波减速器(10)、动力输入端卡盘(11)、输出端卡盘轴承(12)、动力输出片(13)与绝对式编码器(14)；所述电机外壳(9)内安装有驱动电机(4)；所述驱动电机(4)输入端与增量式编码器(3)连接，且增压式编码器(3)置于电机外壳(9)的外侧；驱动电机(4)的输出端与谐波减速器(10)输入端相连接；所述谐波减速器(10)置于谐波减速器外壳(5)内；所述谐波减速器(10)与动力输入端卡盘(11)通过螺栓相连接；所述谐波减速器外壳(5)与动力装置第一外壳(8)上对应位置处开设有谐波减速器外壳孔(44)与动力装置第一外壳孔(45)；所述谐波减速器外壳(5)与动力装置第一外壳(8)通过谐波减速器外壳孔(44)与动力装置第一外壳孔(45)通过螺栓固连；所述动力输入端卡盘(11)与输出端卡盘轴承(12)依次安装在动力装置第一外壳(8)内；所述动力输入端卡盘(11)一侧设置有凸起轴，凸起轴安装在输出端卡盘轴承(12)上，所述输出端卡盘轴承(12)安装在动力输出端卡盘(6)内；所述输出端卡盘轴承(12)右侧设置有动力输出片(13)；所述动力输出片(13)通过螺栓与动力输出端卡盘(6)上开设的孔相连接；所述动力输出片(13)右侧面中心设置有动力输出片轴(43)；所述动力输出片轴(43)上安装有绝对式编码器(14)；所述绝对式编码器(14)右侧面中心处设置有髋关节连接轴(16)，所述髋关节连接轴(16)上安装有髋关节连接装置(17)；所述髋关节连接装置(17)上设置有髋关节连接装置伸出端(18)；所述髋关节连接装置伸出端(18)与外骨骼大腿伸缩装置(19)一端通过螺栓连接；所述外骨骼大腿伸缩装置(19)另一端置于外骨骼下肢部件中的外骨骼大腿(22)中；所述外骨骼大腿伸缩装置(19)上开设置有支撑减振器连接一孔(20)，支撑减振器连接一孔(20)上安装有支撑减振器(31)，支撑减振器(31)另一端安装在背部支架(1)下端U形结构上开设的支撑减振器连接二孔(15)上；所述外骨骼下肢部件包括外骨骼腿与外骨骼鞋装置；所述外骨骼腿包括大腿伸缩固定器(21)、外骨骼大腿(22)、膝关节轴承支撑架(24)、膝关节伸缩装置(25)、小腿伸缩固定器(26)、外骨骼小腿(27)；所述外骨骼大腿(22)一端中空，且该中空处开设有槽，所述外骨骼大腿伸缩装置(19)的末端置于外骨骼大腿(22)内部并通过大腿伸缩固定器(21)固定；所述大腿伸缩固定器(21)置于外骨骼大腿(22)的外侧；所述外骨骼大腿(22)另一端端末设置有外骨骼大腿连接装置(42)，所述外骨骼大腿连接装置(42)两侧均安装有膝关节轴承(30)；所述膝关节轴承(30)外圈安装在膝关节轴承支撑架(24)上；所述膝关节轴承支撑架(24)上开设有孔，该孔通过销钉与膝关节伸缩装置(25)一端连接；所述膝关节伸缩装置(25)另一端置于外骨骼小腿(27)内；所述外骨骼小腿(27)一端中空，且该中空处开设有槽，所述膝关节伸缩装置(25)的末端置于外骨骼小腿(27)内部并通过小腿伸缩固定器(26)固定；所述小腿伸缩固定器(26)置于外骨骼小腿(27)的外侧；所述外骨骼小腿(27)另一端设置有外骨骼小腿连接杆(28)；所述外骨骼小腿连接杆(28)上开设有连接杆孔(29)；所述外骨骼小腿连接杆(28)可以在踝关节第二连接装置(33‑2)上下移动；所述踝关节第二连接装置(33‑2)安装在小腿连接板(32)上；所述小腿连接板(32)为L形，所述小腿连接板(32)上还安装有踝关节第一连接装置(33‑1)；所述踝关节第一连接装置(33‑1)内安装有踝关节伸缩装置(34)；所述踝关节伸缩装置(34)与外骨骼鞋装置相连接；所述中央控制器(40)包括角度信号分析模块(40‑1)和角度控制单元(40‑2)；所述角度信号分析模块(40‑1)一端与增量式编码器(3)与绝对式编码器(14)相连接，角度信号分析模块(40‑1)另一端与角度控制单元(40‑2)相连接，角度控制单元(40‑2)控制驱动电机(4)的转动。