[发明专利]一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人

说明书

本发明公开了一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人，包括鞋体组件、小腿杆Ⅰ、小腿杆Ⅱ、长度调节装置、液压驱动装置、大腿杆Ⅰ、大腿杆Ⅱ、背架组件、安全气囊、护具、拐杖和无线遥控；所述鞋体组件与小腿杆Ⅱ固定连接，所述长度调节装置分为小腿杆长度调节装置与大腿杆长度调节装置，小腿杆长度调节装置上端与小腿杆Ⅰ固定连接，下端与小腿杆Ⅱ固定连接，大腿杆长度调节装置上端与大腿杆Ⅰ固定连接，下端与大腿杆Ⅱ固定连接，所述拐杖安插在鞋体组件的固定圆台中，所述无线遥控放置于使用者身上。本发明具有安全性能高，运行时间长，能够根据人体的身形进行适应性调整，能够辅助使用者顺利完成直线移动、避障和上下楼梯。

技术领域

本发明涉及一种辅助移动的医疗器械，尤其涉及一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人。

背景技术

如今，我国因疾病或交通事故导致下肢瘫痪的患者日益增多，而且随着社会逐渐进入人口老龄化阶段，越来越多的中老年人受关节功能退化、骨质疏松、腿部肌肉劳损等各种因素的影响出现了下肢酸软乏力等症状，严重影响了行走及上下楼梯等基本日常活动的同时，也给社会和家庭带来沉重的负担。

为了解决这类问题，除了采取传统的体育锻炼、中医保健治疗、医疗器械辅助等常规性办法保证中老年人群的正常机体运动之外，开发研制助力机器人技术成为当前解决下肢瘫痪患者以及中老年人群行动不便最有效的新型智能化护理措施。其中，可穿戴式外骨骼机器人技术是与人体关系最为密切的一类。但现有的外骨骼机器人设备不能根据人体的身形进行适应性的调整，安全性能低，运行时间短，并且使用者在进行直线移动、避障、上下楼梯时十分困难。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人，具有安全性能高，运行时间长，能够根据人体的身形进行适应性调整、完善了设备与人体之间的协调性，能够辅助使用者顺利完成直线移动、避障和上下楼梯。本发明采用的具体技术方案如下：

一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人，包括鞋体组件、小腿杆Ⅰ、小腿杆Ⅱ、长度调节装置、液压驱动装置、大腿杆Ⅰ、大腿杆Ⅱ、背架组件、安全气囊、护具、拐杖和无线遥控；所述鞋体组件与小腿杆Ⅱ固定连接，所述长度调节装置分为小腿杆长度调节装置与大腿杆长度调节装置，小腿杆长度调节装置上端与小腿杆Ⅰ固定连接，下端与小腿杆Ⅱ固定连接，大腿杆长度调节装置上端与大腿杆Ⅰ固定连接，下端与大腿杆Ⅱ固定连接，所述液压驱动装置分为小腿杆液压驱动装置与大腿杆液压驱动装置，小腿杆液压驱动装置一端与小腿杆Ⅰ固定连接，另一端与大腿杆Ⅱ固定连接，大腿杆液压驱动装置一端与大腿杆Ⅰ固定连接，另一端与背架组件中的股骨杆固定连接，所述安全气囊分为腿部安全气囊与背部安全气囊，腿部安全气囊固定在大腿杆Ⅱ前侧，背部安全气囊固定在背架组件后侧，所述护具分为小腿杆护具与大腿杆护具，小腿杆护具安装在小腿杆Ⅰ内侧，大腿杆护具安装在大腿杆Ⅱ内侧，所述拐杖安插在鞋体组件的固定圆台中，所述无线遥控放置于使用者身上。

优选的，所述鞋体组件包括摄像头、固定圆台、U型槽立柱、脚底架、脚底板、脚绳、履带、驱动轮、传动轮、驱动轴、传动轴、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、步进电机和传动轴承；所述用于采集路况信息的摄像头安装在脚底架前端，所述U型槽立柱固定在脚底架后端，所述具有内孔的固定圆台安装在摄像头后端，所述脚底板安装在脚底架底部凹槽内，所述脚绳固连在脚底架中部，防止使用者双脚与下肢外骨骼机器人发生滑动，所述传动轴和驱动轴均安装在脚底架凹槽的通孔内，且在通孔内安装有传动轴承，所述步进电机安装在脚底架上，所述驱动轮固连在驱动轴两端，所述传动轮固连在传动轴两端，所述驱动轮和传动轮通过履带连接，安装在步进电机输出轴末端的齿轮Ⅱ带动安装在驱动轴上的齿轮Ⅰ转动，通过步进电机的旋转运动带动驱动轮和传动轮转动，使可穿戴式下肢移动外骨骼机器人能够辅助使用者完成直线移动。