[实用新型]下肢外骨骼机器人

摘要

本实用新型公开了一种下肢外骨骼机器人，包括背包组件、腰部包覆组件、髋关节组件、大腿杆、膝关节组件、小腿杆和脚部组件，腰部包覆组件与两组髋关节组件相连，髋关节组件分别连接两个大腿杆，大腿杆和小腿杆之间通过膝关节组件相连，两个脚部组件分别连接在两个小腿杆下端。本实用新型采用的下肢助力服，其中大腿杆与小腿杆均采用被动旋转自由度的伸缩调节杆，既可以满足不同身高人群需要，提高了机器人的续航能力；脚踝处设计有板簧弹性板，以及整体的行走过程利用势能转化充分节省能量，降低了控制复杂性，大幅压缩成本，使助力服设备民用的可能性大大提高；采用背包组件和腰部包覆组件作为主要固定绑腿结构，使用者更加舒适。

主权项

1.一种下肢外骨骼机器人，包括背包组件(1)、腰部包覆组件(2)、髋关节组件(3)、大腿杆(4)、膝关节组件(5)、小腿杆(6)和脚部组件(7)，腰部包覆组件(2)与两组髋关节组件(3)相连，髋关节组件(3)分别连接两个大腿杆(4)，大腿杆(4)和小腿杆(6)之间通过膝关节组件(5)相连，两个脚部组件(7)分别连接在两个小腿杆(6)下端；其特征在于，背包组件(1)包括背包(1.1)和支撑板(1.2)，背包(1.1)内安装有锂电池与控制器，支撑板(1.2)固定在背包(1.1)的下端；腰部包覆组件(2)包括腰部束缚带(2.1)、中心固定板(2.2)和L型杆(2.3)，中心固定板(2.2)连接在腰部束缚带(2.1)的背部连接处，中心固定板(2.2)上开有与支撑板(1.2)相配合的卡槽，中心固定板(2.2)下端的两侧与L型杆(2.3)相连；髋关节组件(3)包括髋关节电机(3.1)、髋关节减速器(3.2)以及一对锥齿轮，髋关节电机(3.1)、髋关节减速器(3.2)和锥齿轮一(3.3)均竖直安装在大腿杆(4)的外侧面，髋关节电机(3.1)与髋关节减速器(3.2)相连，髋关节减速器(3.2)的输出轴与锥齿轮一(3.3)相连，锥齿轮一(3.3)和锥齿轮二(3.4)直角啮合，锥齿轮二(3.4)带动转轴一(3.5)动作，转轴一(3.5)铰接在L型杆(2.3)端部铰接孔内，大腿杆(4)的上端接头(4.1)套装在转轴一(3.5)上；膝关节组件(5)包括膝关节电机(5.1)、膝关节减速器(5.2)和一对锥齿轮，膝关节电机(5.1)、膝关节减速器(5.2)和锥齿轮三(5.3)均竖直安装在大腿杆(4)的外侧面并设置在髋关节组件(3)下方，膝关节电机(5.1)与膝关节减速器(5.2)相连，膝关节减速器(5.2)的输出轴与锥齿轮三(5.3)相连，锥齿轮三(5.3)与锥齿轮四(5.4)直角啮合，锥齿轮(5.4)四带动转轴二(5.5)动作，转轴二(5.5)铰接在大腿杆(4)下端的铰接孔内，小腿杆(6)的上端接头(6.1)套装在转轴二(5.5)上；脚部组件(7)包括脚踝弹性板(7.1)和脚底板(7.2),脚踝弹性板(7.1)为弯曲状，脚踝弹性板(7.1)上端铰接在小腿杆(6)的下端，脚踝弹性板(7.1)另一端与脚底部(7.2)相连；所述髋关节电机(3.1)、髋关节减速器(3.2)、膝关节电机(5.1)和膝关节减速器(5.2)均和背包(1.1)内的控制器信号相连。