[发明专利]一种异构式负重外骨骼机器人

权利要求书

1.一种异构式负重外骨骼机器人，包含背部(D)、腰部(E)和两个腿部(F)，背部(D)与腰部(E)相连，两条腿部(F)分别与腰部(E)转动连接；

其特征在于：每条所述腿部(F)包含电机(17)、支撑座(21)、连杆A(23)、连杆B(25)、连杆C(27)、踝关节绑带(29)、齿轮副、钢丝绳和两个线轮(18)；连杆A(23)、连杆B(25)和连杆C(27)均为管状结构，连杆A(23)固定在支撑座(21)上，连杆B(25)可滑动地设置在连杆A(23)内，连杆C(27)可滑动地设置在连杆B(25)内，踝关节绑带(29)安装在连杆C(27)的内侧，且在竖直平面内可相对连杆C(27)转动；

两个支撑座(21)与腰部可转动连接，电机(17)安装在支撑座(21)上，齿轮副的两个齿轮(19)分别与一个线轮(18)连接并各自同轴设置，两个线轮(18)径向之间具有间隙，其中一组同轴设置的齿轮(19)和线轮(18)固定在电机轴(14)上，电机轴(14)的一端与电机(17)的输出端相连，电机轴(14)的另一端可转动地设置在支撑座(21)上，另外一组同轴设置的齿轮(19)和线轮(18)的共用轴的两端均固定在支撑座(21)上，且该齿轮(19)和线轮(18)可相对共用轴转动；

控制连杆B(25)的运动一个线轮(18)上布置的两条钢丝绳走向如下：一条钢丝绳a(1-1)的一端固定在该线轮(18)的端面上，该一条钢丝绳a(1-1)缠绕在该线轮(18)上，由连杆A(23)外部引出，搭在位于连杆A(23)末端的滑轮支架A(24)上的滑轮上，由连杆A(23)和连杆B(25)之间的缝隙进入，该一条钢丝绳a(1-1)的另一端固定在位于连杆B(25)顶部的滑轮支架B(38)的架体上；另一条钢丝绳b(1-2)的一端固定在该线轮(18)的另一端，该另一条钢丝绳b(1-2)绕在该线轮(18)上，从两个线轮(18)的缝隙引出进入连杆A(23)内，该另一条钢丝绳b(1-2)的另一端固定在滑轮支架B(38)的架体上；

控制连杆C(27)运动的两对钢丝绳走向如下：一条钢丝绳c(1-3)的一端固定在滑轮支架A(24)的架体上并由外部引出，该一条钢丝绳c(1-3)搭设在位于连杆B(25)底部的滑轮支架C(26)的滑轮上，之后经连杆B(25)和连杆C(27)之间的间隙引入，该一条钢丝绳c(1-3)的另一端固定在位于连杆C(27)顶部的导轮支架(39)的架体上，另一条钢丝绳d(1-4)的一端固定在滑轮支架A(24)的架体上，经连杆A(23)和连杆B(25)之间的间隙引入，搭设在滑轮支架B(38)的滑轮上，之后伸入连杆B(25)内，另一条钢丝绳d(1-4)的另一端固定在导轮支架(39)的架体上。

2.根据权利要求1所述一种异构式负重外骨骼机器人，其特征在于：所述背部(D)包含背板(1)、两条肩带(6)和两个背部检测装置；每条肩带(6)的一端固定在背板(1)的前背面上，每条肩带(6)跨过背板(1)，每条肩带(6)的另一端可滑动地设置在背板(1)的后背面上，每条肩带(6)的另一端与固定于背板(1)后背面上的背部检测装置相连。

3.根据权利要求1所述一种异构式负重外骨骼机器人，其特征在于：每个所述背部检测装置包含底座A(2)和拉压传感器A(7)；底座A(2)安装在背板(1)的背面上，拉压传感器A(7)安装在底座A(2)上，肩带(6)的另一端通过柔性绳与拉压传感器A(7)相连。

4.根据权利要求3所述一种异构式负重外骨骼机器人，其特征在于：还包含足底检测装置(K)，所述足底检测装置(K)包含连接杆(41)、拉压传感器B(42)和底座B(43)；连接杆(41)上下两端分别与踝关节固定件(28)和拉压传感器B(42)铰接，拉压传感器B(42)安装在底座B(43)上，踝关节固定件(28)和底座B(43)均安装在连杆C(27)连接。