[发明专利]一种助行并联机器人

说明书

本发明提供的一种助行并联机器人，包括鞍座装置、主撑杆装置、副撑杆装置、驱动轮装置、随动轮装置、底盘装置，充分考虑下肢失能患者步态过程中骨盆的三维运动状态，做了符合人体工学的三杆并联机械结构设计，使得鞍座装置被支撑驱动后能够获得仿生运动姿态，双主轮电机可为主动轮提供强劲的滚动扭矩，舵轮电机可控制机器人转向，使其能够灵活及时的响应使用者的前行和转身需求，实现自由的辅助行走，人机交互体验感良好，可用于辅助有运动功能障碍的使用者实现仿生步态行走，配合安全带束缚使用，可有效防止使用者在行走过程中发生前后跌倒或竖直瘫倒，确保辅助行走和安全防护，填补了领域空白，利于家庭化普及和推广。

技术领域

本发明涉及助行康复运动设备领域，特别涉及一种助行并联机器人。

背景技术

当前我国人口呈现出老龄化和少子化趋势，伴随而来的便是独居生活的老龄人口数量逐年增加。人体运动机能逐渐弱化的主要表现是无法独立站起、行走等。为康复或辅助人体运动机能，并且降低护理者的体力消耗，研发高端的康复运动辅助设备十分必要。

目前市场上康复辅助设备种类繁多，经过对现有发明专利的检索发现，中国专利申请号：2014100730199，公开了一种家用小型的下肢康复锻炼机器人，该机器人利用悬挂支撑系统对人体减重，然后通过脚踏板与导轨实现足部轨迹与人足部轨迹的近似拟合，实现对患者的康复辅助训练。该机器人为固定落位式，底盘区域无法实现跟随移动式辅助步行，并且体积较大，不适合家庭化应用。中国专利申请号：201110430357X，公开了一种康复助行机器人及其控制系统，，机器人通过扶手处的传感器感知人机交互压力的大小与方向，判断其行进或倾倒方向，进而控制底盘移动，实现跟随式保护与防跌倒功能。该机器人仅适用于有独立行走能力的用户，因无法对用户实现助力，不适于下肢运动功能障碍患者使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种依据人体运动动力学原理设计的助行并联机器人，通过三杆并联的机械结构设计，以及智能化的电机控制原理，使人机交互体验感良好，可用于辅助有运动功能障碍的使用者实现健康仿生的步态行走。双主动电机可为主动轮提供强劲的滚动扭矩，舵轮电机可控制机器人助行过程中的转向，使其能够灵活及时的响应使用者的前行和转身需求，实现自由的辅助行走。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种助行并联机器人，包括鞍座装置1、主撑杆装置2、副撑杆装置3、驱动轮装置4、随动轮装置5、底盘装置6。所述鞍座装置1底面三点位置与主撑杆装置2和两个副撑杆装置3的上端固连，主撑杆装置2下端固定在驱动轮装置4上；两个副撑杆装置3下端分别焊接固定在底盘装置6中的相应位置；两组驱动轮装置4和两组随动轮装置5分别固定在底盘装置6的前后和左右四个接点位置，带动整体结构在地面上实现前后移动或者转向移动。

所述的鞍座装置1包括腰带101、卡扣102、束带103、鞍座片104。所述腰带101中点处固连在鞍座片104后上端位置，两端分别向前环绕延展后卡接固定在前置的卡扣102的左右两端内部，束带103上端卡接固定在卡扣102下面的开孔内部，束带103下端固定在鞍座片104前端开槽处，鞍座片104为用户在坐姿或站姿时提供支撑，并且通过腰带101、卡扣102和束带103卡接固定后，对用户骨盆及腰部实施安全绑缚固定。

所述的主撑杆装置2包括主撑杆上支座201、第一销轴202、主液压杆203、主液压缸204、主撑杆205、螺帽206、螺栓销轴207、主撑杆下支座208。所述主撑杆上支座201向上固定在鞍座片104下表面的中心点处，主液压杆203上端通过第一销轴202铰接固定在主撑杆上支座201上，可实现铰接转动，主液压杆203下段内嵌在主液压缸204内，可通过电控实现伸缩效果；主液压缸204下端与主撑杆205上端固连，主撑杆205下端开孔，通过螺栓销轴207和螺帽206与主撑杆下支座208铰接。