[实用新型]一种柔性穿戴式的下肢外骨骼机器人

摘要

本实用新型公开了一种柔性穿戴式的下肢外骨骼机器人，由腰部调节组件1、髋关节驱动组件2、髋关节组件3、膝关节驱动组件4、膝关节组件5、第一伸缩结构6、第二伸缩结构7、可调节柔性穿戴式结构8、足部调节结构9九大部分组成，本实用新型的下肢外骨骼机器人，其可以很好的嵌入到下肢康复外骨骼的结构装置中，满足不同身高使用者的需求。下肢康复外骨骼机器人在穿戴者坐下/起立过程中稳定性与适应性好，在不增加穿戴者本身负重的情况下，提高效率并维持重心的稳定性、提高穿戴者安全性，同时，也减少下肢外骨骼机器人本身的能耗。

主权项

1.一种柔性穿戴式的下肢外骨骼机器人，其特征在于由腰部调节组件(1)、髋关节驱动组件(2)、髋关节组件(3)、膝关节驱动组件(4)、膝关节组件(5)、第一伸缩结构(6)、第二伸缩结构(7)、可调节柔性穿戴式结构(8)、足部调节结构(9)九大部分组成，其中：所述腰部调节组件(1)由后腰板(1‑1)、侧腰杆(1‑2)、平动滑块(1‑3)、调节滑块a(1‑4)四部分构成，其中后腰板(1‑1)由后腰板板筋(1‑1‑1)、板筋滑槽(1‑1‑2)、固接滑道块(1‑1‑3)组成，目的是实现在后腰板(1‑1)上的宽度调节；其中侧腰杆(1‑2)由腰杆连接头(1‑2‑1)、腰杆连接槽(1‑2‑2)、腰杆(1‑2‑3)组成，目的是实现与后腰板(1‑1)的连接与调节；平动滑块(1‑3)铆接在侧腰杆(1‑2)一端部且与后腰板(1‑1)可实现左右滑移、上下限定移动，所述侧腰杆(1‑2)另一端部为活动铰链座结构，调节滑块a(1‑4)的一侧靠螺栓铰接平动滑块(1‑3)上；所述髋关节驱动组件(2)由箱体a(2‑1)、伺服电机a(2‑2)、缸体a(2‑3)、丝杠a(2‑4)、活动铰链座a(2‑5)五部分构成，其中箱体a(2‑1)、伺服电机a(2‑2)、缸体a(2‑3)、丝杠a(2‑4)构成电动缸，箱体a(2‑1)一侧与调节滑块a(1‑4)的另一侧固定连接；伺服电机a(2‑2)、缸体a(2‑3)与箱体a(2‑1)螺钉连接，且伺服电机a(2‑2)可上下放置；丝杠a(2‑4)的端螺纹与活动铰链座a(2‑5)的铰链孔连接；所述髋关节组件(3)由侧接头(3‑1)、转骨件(3‑2)构成，其中侧接头(3‑1)与活动铰链座a(2‑5)螺栓连接，转骨件(3‑2)与侧腰杆(1‑2)端部的活动铰链座结构螺栓连接；所述膝关节驱动组件(4)由固定铰链座(4‑1)、调节滑块b(4‑2)、箱体b(4‑3)、伺服电机b(4‑4)、缸体b(4‑5)、丝杠b(4‑6)构成，其中箱体b(4‑3)、伺服电机b(4‑4)、缸体b(4‑5)、丝杠b(4‑6)构成电动缸，箱体b(4‑3)一侧与调节滑块b(4‑2)固接；伺服电机b(4‑4)、缸体b(4‑5)与箱体b(4‑3)螺钉连接，且伺服电机b(4‑4)可上下放置；所述第一伸缩结构(6)由股骨件(6‑1)、伸缩杆a(6‑2)构成，第二伸缩结构(7)由胫骨件(7‑1)、伸缩杆b(7‑2)、踝骨件(7‑3)构成；其中伸缩杆a(6‑2)的一端内嵌在转骨件(3‑2)内，并通过螺钉固定连接，另一侧内嵌在股骨件(6‑1)内，通过手柄旋转螺纹杆固紧伸缩杆a(6‑2)，可实现伸缩杆a(6‑2)的伸缩调节，所述股骨件(6‑1)上端与固定铰链座(4‑1)固定连接，所述股骨件(6‑1)下端为活动铰链座结构；伸缩杆b(7‑2)一端内嵌在胫骨件(7‑1)内，通过手柄旋转螺纹杆固紧伸缩杆b(7‑2)，可实现伸缩杆b(7‑2)的伸缩调节，另一端与踝骨件(7‑3)固定连接；所述胫骨件(7‑1)与股骨件(6‑1)下端的活动铰链座结构螺栓连接；所述的膝关节组件(5)由活动铰链座b(5‑1)、髌骨件(5‑2)构成，活动铰链座b(5‑1)的螺纹孔与丝杠b(4‑6)的端螺纹连接且另一侧与髌骨件(5‑2)的端接头螺栓连接；髌骨件(5‑2)的外形设计为镰刀形，防止与膝关节摆动时产生干涉，同时，实现与膝关节的同步摆动；髌骨件(5‑2)侧端与胫骨件(7‑1)铆钉连接或铰链连接；所述可调节柔性穿戴式结构(8)由柔性带(8‑1)、调节杆一(8‑2)、调节杆二(8‑3)、固连拉杆(8‑4)、支撑块(8‑5)、固连凸形块(8‑6) 构成，其中，柔性带(8‑1)为实现对腿部的捆绑，柔性带(8‑1)的背侧中间处与支撑块(8‑5)粘接连接；支撑块(8‑5)与调节杆一(8‑2)通过螺钉连接，调节杆一(8‑2)插于固连凸形块(8‑6)内可实现左右的滑移，并通过手柄旋转螺纹杆固紧调节杆一(8‑2)；并通过手柄旋转螺纹杆固紧调节杆二(8‑3)；固连拉杆(8‑4)两端都有螺纹，一端与固连凸形块(8‑6)的螺纹孔螺纹连接，另一端与调节杆二(8‑3)的螺纹孔螺纹连接；所述可调节柔性穿戴式结构(8)每侧腿为三个，两个分别通过调节杆二(8‑3)插于股骨件(6‑1)、胫骨件(7‑1)的侧块中可实现前后的滑移，另外一个通过调节杆二(8‑3)与踝骨件(7‑3)固定连接；所述足部调节结构(9)由横梁杆(9‑1)、足部调节杆(9‑2)、弹簧绳索(9‑3)构成，其中横梁杆(9‑1)端侧与胫骨件(7‑1)通过螺栓连接，另一端通过侧端头与足部调节杆(9‑2)经行连接，并可实现足部调节杆(9‑2)的向上旋转；所述弹簧绳索(9‑3)一端与足部矫正器相连接，另一端与足部调节杆(9‑2)经行卡扣绑定连接。