[发明专利]一种下肢外骨骼机器人及应用方法

摘要

本发明涉及一种下肢外骨骼机器人及应用方法，属于康复医疗技术领域。技术方案是：半圆弧板（3）两端铰接在背包背板（2）上，每段圆弧可旋转，实现人体上半身进入和固定；多段半圆弧板相互平行布置；支撑机架包括：髋关节支架一（5）、大腿支架一（8）、小腿支架一（14）、踝关节支架一（15）、髋关节支架二（22）、大腿支架二（24）、小腿支架二（29）、踝关节支架二（31）、脚底支撑架一（18）和脚底支撑架二；所述驱动装置包括：髋关节驱动装置、膝关节驱动装置和踝关节驱动装置。本发明可以帮助下肢残疾或行动不便的患者进行自主站立和代步，提升下肢不便患者的自理能力和生活品质，改善健康状况，减轻患者家属的负担。

主权项

1.一种下肢外骨骼机器人，其特征在于：包含上半身固定装置、支撑机架和驱动装置；上半身固定装置由多段半圆弧板（3）和背包背板（2）组成，半圆弧板（3）水平设置，由两段圆弧组合而成，两段圆弧之间通过锁扣连接在一起；半圆弧板（3）两端铰接在背包背板（2）上，每段圆弧可旋转，实现人体上半身进入和固定；多段半圆弧板（3）相互平行布置；支撑机架包括：髋关节支架一（5）、大腿支架一（8）、小腿支架一（14）、踝关节支架一（15）、髋关节支架二（22）、大腿支架二（24）、小腿支架二（29）、踝关节支架二（31）、脚底支撑架一（18）和脚底支撑架二（33）；所述驱动装置包括：髋关节驱动装置、膝关节驱动装置和踝关节驱动装置；髋关节支架一（5）和髋关节支架二（22）一端分别固定设置在背包背板（2）的两侧下方；髋关节支架一（5）和髋关节支架二（22）的另一端分别通过髋关节驱动装置与大腿支架一（8）和大腿支架二（24）的一端连接；所述髋关节驱动装置包含结构相同的左髋关节驱动装置和右髋关节驱动装置；所述左髋关节驱动装置，包含：髋关节曲柄凸轮一（7）、髋关节转动轴一（39）、髋关节传感器一（40）、髋关节转动轴承一（41）、髋关节电子刹车盘一（42）和髋关节电动推杆一（6）；髋关节支架一（5）与大腿支架一（8）之间通过髋关节转动轴一（39）铰接，髋关节转动轴一（39）上设有髋关节曲柄凸轮一（7），髋关节电动推杆一（6）的一端安装固定在髋关节支架一（5）上，另一端固定在髋关节曲柄凸轮一（7）上；髋关节转动轴一（39）设置在髋关节转动轴承一（41）上，并匹配有髋关节传感器一（40）和髋关节电子刹车盘一（42）；大腿支架一（8）和大腿支架二（24）的另一端分别通过膝关节驱动装置与小腿支架一（14）和小腿支架二（29）的一端连接；所述膝关节驱动装置包含结构相同的左膝关节驱动装置和右膝关节驱动装置；所述左膝关节驱动装置，包含：膝关节曲柄凸轮一（12）、膝关节转动轴一（48）、膝关节传感器一（50）、膝关节转动轴承一（47）、膝关节电子刹车盘一（49）和膝关节电动推杆一（11），大腿支架一（8）与小腿支架一（14）之间通过膝关节转动轴一（48）铰接，膝关节转动轴一（48）上设有膝关节曲柄凸轮一（12），膝关节电动推杆一（11）的一端安装固定在大腿支架一（8）上，另一端固定在膝关节曲柄凸轮一（12）上；膝关节转动轴一（48）设置在膝关节转动轴承一（47）上，并匹配有膝关节传感器一（50）和膝关节电子刹车盘一（49）；小腿支架一（14）和小腿支架二（29）的另一端分别设有踝关节支架一（15）和踝关节支架二（31）；踝关节支架一（15）和踝关节支架二（31）分别通过踝关节驱动装置与脚底支撑架一（18）和脚底支撑架二（33）的一端连接，脚底支撑架一（18）和脚底支撑架二（33）的另一端分别与脚底拖板一（20）和脚底拖板二（36）连接；所述踝关节驱动装置包含结构相同的左踝关节驱动装置和右踝关节驱动装置；所述左踝关节驱动装置，包含：踝关节转动轴一（57）、踝关节传感器一（55）、踝关节转动轴承一（56）、踝关节电子刹车盘一（58）和电动摆动拉杆一（17），踝关节支架一（15）与脚底支撑架一（18）通过踝关节转动轴一（57）铰接，电动摆动拉杆一（17）的一端设置在踝关节支架一（15）上，另一端与脚底拖板一（20）连接；踝关节转动轴一（57）设置在踝关节转动轴承一（56）上，踝关节转动轴一（57）匹配设有踝关节传感器一（55）和踝关节电子刹车盘一（58）。