[发明专利]一种三级限位支撑的被动式可穿戴下肢外骨骼机器人

权利要求书

1.一种三级限位支撑的被动式可穿戴下肢外骨骼机器人，包括人机固定绑带和用于左下肢、右下肢穿戴的外骨骼；所述外骨骼包括大腿部件、膝关节和小腿部件；所述大腿部件围绕膝关节相对于小腿部件旋转；其特征在于，

所述膝关节上端设有多个工作限位面和一个极限限位面的限位结构，每个工作限位面对应于人体的不同工作姿态；所述大腿部件内设有可沿大腿内部上下滑动的姿态调节模块，且所述大腿部件内设有多个工作限位槽和一个极限限位槽；每个工作限位槽对应于一个工作限位面，极限限位槽对应于极限限位面；所述姿态调节模块能够与对应的工作限位槽卡合，实现与对应工作限位面的接触并形成限位角产生支撑力；且所述姿态调节模块能够与工作限位槽分离并卡入极限限位槽，实现与工作限位面的分离并与极限限位槽接触，完成机器人的非工作状态时大腿部件与小腿部件的折叠；

所述姿态调节模块包括限位调节开关、按压弹簧、姿态调节块；

所述大腿部件内设有限位调节槽，所述姿态调节模块可在限位调节槽内上下滑动；所述限位调节开关与姿态调节块之间设有按压弹簧；所述姿态调节块下端设有限位挡块，用于与限位结构配合，完成姿态的调整；所述限位调节开关左右两侧各有一个限位凸起，所述限位调节槽左右两侧均间隔的设有多个工作限位槽，顶端左右两侧设有极限限位槽；所述限位凸起与对应侧的限位槽配合，实现对姿态调节模块位置的限位；

所述工作限位面包括大腿部件与小腿部件形成一级限位面、二级限位面和三级限位面；

所述人机固定绑带通过设置在大腿部件上部的悬挂机构上；所述悬挂机构包括挂扣盖板、挂扣转盘、矩形弹簧、滑动连接件；

所述矩形弹簧和滑动连接件设置在挂扣盖板的矩形空腔内，所述挂扣盖板由左右两个盖板组成，挂扣转盘可从其中一个盖板装入，并由另一个盖板进行径向限位；所述滑动连接件设置在矩形弹簧和挂扣转盘之间，能够在矩形弹簧的弹力下与挂扣转盘的侧端接触，实现轴向限位；所述挂扣盖板设有滑动连接件的滑动限位槽，以按压滑动连接件接触滑动连接件对挂扣转盘的限位。

2.根据权利要求1所述的三级限位支撑的被动式可穿戴下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述挂扣转盘为二阶圆柱轴；其中一个盖板上设有开口槽，该开口槽包括位于下侧圆状开口槽和位于上侧的U型开口槽，所述圆状开口槽直径与所述挂扣转盘大轴的轴径相同；另一盖板的上端内侧设有圆形容纳空腔，用于容纳挂扣转盘的大轴，圆形容纳空腔边缘有凸起限位，对挂扣转盘的大轴进行径向限位；另一盖板的上端设有U型开槽，挂扣转盘放入小轴穿过U型开槽。

3.根据权利要求1所述的三级限位支撑的被动式可穿戴下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述悬挂机构通过大腿长度调节机构与大腿部件连接；所述大腿长度调节机构包括悬挂杆、固定件外壳、调节开关和扭转弹簧；

所述悬挂杆下端与大腿部件连接，且能够上下滑动；所述固定件外壳固定在与大腿部件上；所述悬挂杆沿竖直方向上均匀分布多个调节孔，所述调节开关上设有卡孔凸台；

所述调节开关与固定件外壳之间设有扭转弹簧，在扭转弹簧作用下，所述卡孔凸台卡入调节孔内；拨动所述调节开关实现卡孔凸台与调节孔的分离。

4.根据权利要求1所述的三级限位支撑的被动式可穿戴下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述小腿部件包括上支撑杆、下支撑杆、小腿支撑板；设置在上支撑杆、下支撑杆上的防护壳体；所述上支撑杆和下支撑杆上均设有多个调节孔；上支撑杆和下支撑杆可滑动连接；所述防护壳体上设有调节开关，调节开关将上支撑杆和下支撑杆的调节孔锁定，按压调节开关完成解锁。

5.根据权利要求3所述的三级限位支撑的被动式可穿戴下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述调节开关包括长度调节开关、壳体、设置在壳体内的连接件底座和按压弹簧；所述长度调节开关穿过壳体和中间连接件与中间连接件连接；所述壳体上盖与中间连接件之间设有两个按压弹簧；所述中间连接件设有两个长度调节轴，所述长度调节轴穿过壳体并卡入上支撑杆和下支撑杆上的调节孔。