[发明专利]一种连杆式下肢外骨骼康复机器人

权利要求书

1.一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，包括跑步机(4)、气动肌肉框架(1)、传动装置(2)和下肢外骨骼(3)，其特征在于；

所述气动肌肉框架(1)设置于所述跑步机(4)的两侧，包括大腿转轴(1-2)、小腿转轴(1-3)、髋关节轴(1-4)、气动肌肉(1-5)和支撑架(1-6)，所述支撑架(1-6)通过螺栓与所述跑步机(4)连接，所述大腿转轴(1-2)通过两个轴承座固定于所述支撑架(1-6)顶部横梁的一侧，所述小腿转轴(1-3)通过两个轴承座固定于支撑架(1-6)顶部横梁的另一侧，所述大腿转轴(1-2)和小腿转轴(1-3)的中间位置均设有气动肌肉转臂(1-1)，所述气动肌肉转臂(1-1)两端各铰接有一根气动肌肉(1-5)，所述髋关节轴(1-4)通过轴承座固定于所述支撑架(1-6)的外侧；

所述传动装置(2)包括大腿传动机构和小腿传动机构，所述大腿传动机构由大腿转臂(2-1)、大腿连杆(2-2)和大腿骨架(2-7)构成平行四连杆机构；所述小腿传动机构包括两个四连杆机构，第一四连杆机构包括小腿转臂(2-3)、第一小腿连杆(2-4)和三角块(2-5)，第二四连杆机构包括三角块(2-5)、第二小腿连杆(2-6)、膝关节短连杆(2-8)和大腿骨架(2-7)；

所述下肢外骨骼(3)通过所述传动装置(2)与所述气动肌肉框架(1)实现连接，包括大腿部分、膝关节和小腿部分，用于与穿戴者的大腿和小腿部分固定，所述气动肌肉(1-5)充气拉紧并根据穿戴者运动意图带动所述大腿转轴(1-2)和小腿转轴(1-3)转动，进而带动所述髋关节轴(1-4)和膝关节转动，实现行走康复的动作。

2.根据权利要求1所述的一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，其特征在于，所述大腿部分和所述小腿部分结构相同，包括大腿骨架(3-1)、滑轨(3-2)、滑块(3-3)、传感器固定座(3-4)和小腿骨架(3-7)；

其中，所述大腿骨架(3-1)与所述髋关节轴(1-4)过盈配合，所述滑轨(3-2)通过螺钉固定于大腿骨架(3-1)和小腿骨架(3-7)上，所述滑块(3-3)设于所述滑轨(3-2)的表面上，并穿过所述传感器固定座(3-4)，用于带动所述传感器固定座(3-4)在所述滑轨(3-2)上滑动。

3.根据权利要求1或2所述的一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，其特征在于，所述膝关节包括两个平行四连杆机构，所述平行四连杆机构包括多个膝关节长连杆(3-6)，所述平行四连杆机构之间设有膝关节三角块(3-5)，所述膝关节三角块(3-5)通过所述平行四连杆机构与所述大腿骨架(3-1)和小腿骨架(3-7)实现连接。

4.根据权利要求2所述的一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，其特征在于，所述传感器固定座(3-4)的一侧通过螺钉与悬臂梁传感器(3-9)连接，所述悬臂梁传感器(3-9)的端部设有导柱固定座(3-11)，所述导柱固定座(3-11)开有通孔，用于安放导柱(3-8)，所述导柱(3-8)为圆柱形结构，用于将绑带滑块(3-10)套设于其上，所述绑带滑块(3-10)可在导柱(3-8)上滑动。

5.根据权利要求1或2所述的一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，其特征在于，所述三角块(2-5)和第二小腿连杆(2-6)之间、大腿骨架(2-7)和小腿长连杆(2-8)之间以及所述大腿连杆(2-2)与大腿转臂(2-1)之间均安装有角度传感器(4-3)。

6.根据权利要求5所述的一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，其特征在于，所述角度传感器(4-3)的外壳通过螺钉与传感器支架(4-2)连接，所述传感器支架(4-2)用于与所述大腿连杆(2-2)、大腿骨架(2-7)或三角块(2-5)实现连接；所述角度传感器(4-3)的转轴通过销轴与所述大腿转臂(2-1)、小腿长连杆(2-8)或第二小腿连杆(2-6)实现连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种连杆式下肢外骨骼康复机器人，其特征在于，所述气动肌肉转臂(1-1)和底板(1-9)上对应每根所述气动肌肉(1-5)都留有三个安装孔位，用于调节所述气动肌肉(1-5)与对应转轴的转动力臂。