[发明专利]一种助行机器人装置

说明书

本发明公开了一种助行机器人装置，包括一对对称设置的摆臂机构、腰带、绑带，每个摆臂机构均包括挂架、安装板、盘形的凸轮、从动件，安装板固定安装于挂架上，安装板上设有凸轮旋转轴，凸轮通过凸轮旋转轴转动地设置在安装板上，从动件安装于安装板上，并通过弹性机构与凸轮的边缘抵接，凸轮推动从动件在垂直于凸轮转轴的平面内做往复运动，弹性机构在压缩储能和伸展释放之间切换；凸轮上固定设有摇杆，该摇杆与凸轮保持同步转动。本发明无电机、减速器、电控板、电池等，更轻便，方便携带，采用机械助力，充分利用人体步行时腿部的重力储能，不使用电池，绿色环保，解决了结构复杂程度导致的成本太高的问题。

技术领域

本发明属于外骨骼机器人技术领域，具体的说，涉及一种助行机器人装置。

背景技术

目前很多徒步爱好者不仅仅局限于徒步锻炼，他们越来越多的会通过徒步到偏远难行的地方去观赏不一样的风景，这样的徒步会对人体造成很大的负担，降低徒步速率。虽然目前出现了许多的外骨骼助行机器人，主要结构为两侧使用无刷电机+齿轮或谐波减速器，包含控制电路和各种运动传感器，腰部结构包含提供能量的锂电池，整体构架结实，牢固。但是主要有以下缺点：整体结构很重，不方便携带；电池容量小，续航能力差；成本高，主要应用于在军事领域，普及大众非常困难，也不能适用于徒步爱好者，因此，急需一种针对大众徒步爱好者的、辅助步行的交通工具。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种助行机器人装置，无电机、减速器、电控板、电池等，更轻便，方便携带，采用机械助力，充分利用人体步行时，大腿下落时的剩余能量压缩弹簧，为下次迈步储能，不使用电池，绿色环保，解决了结构复杂程度导致的成本太高的问题。

本发明目的是这样实现的：

一种助行机器人装置，其关键在于：包括一对对称设置的摆臂机构、连接在两摆臂机构之间并位于上部的腰带、设于摆臂机构下部的绑带，每个所述摆臂机构均包括挂架、安装板、盘形的凸轮、从动件和摇杆，所述挂架通过腰带夹与所述腰带固定连接，所述安装板固定安装于挂架上，所述安装板上设有凸轮旋转轴，所述凸轮通过凸轮旋转轴转动地设置在所述安装板上，所述从动件安装于所述安装板上，并通过弹性机构与所述凸轮的边缘抵接，所述凸轮推动从动件在垂直于凸轮转轴的平面内做往复运动，所述弹性机构在压缩储能和伸展释放之间切换；所述凸轮上固定所述摇杆，所述摇杆的下端均设置所述绑带，该摇杆与凸轮保持同步转动。

采用上述结构，安装板连同挂架一起通过腰带与人体腰部锁紧固定，摇杆则向下延伸至大腿部，并通过绑带束缚在大腿上，休走时，大腿自然落下，摇杆推动凸轮转动，凸轮推动从动件运动并压缩弹性机构，弹性机构储能，当大腿抬起时，弹性机构伸展并释放能量，通过弹力释放至从动件并辅助推动凸轮，使大腿受到向上抬起的助力，降低大腿抬起受力，从而起到省力的作用。

优选地，上述摇杆向下转动时，所述凸轮推动从动件并压缩弹性机构进行储能；所述摇杆向上转动时，所述弹性机构伸展释放，为从动件返程提供辅助动力。采用上述结构，更方便适用于腿部的助行。

进一步地，上述从动件包括摆杆和抵接头，所述摆杆沿所述凸轮的切线方向设置，该摆杆一端与所述安装板铰接，该摆杆的另一端安装所述抵接头，该抵接头一侧与凸轮边缘抵接，另一侧连接所述弹性机构。采用上述结构，抵接头通过摆杆连接并摆动，通过弹性机构将抵接头与凸轮压紧抵接，始终与凸轮保持抵接状态。

进一步地，上述弹性机构为压簧，该压簧的中部套设有导向环，该导向环固定设于所述安装板上，所述压簧的一端与抵接头抵接，该压簧的另一端抵接压力调整机构。

采用上述结构，压簧使用寿命长，而且更换方便，成本低，能够根据不同的使用对象，选择不同弹性的弹簧，安装好的压簧，还能够通过压力调整机构调整压簧的压缩量，进一步调整弹性，能够随时控制弹力。