[发明专利]具有反力矩结构的虚拟力控制下肢外骨骼机器人

权利要求书

1.一种具有反力矩结构的虚拟力控制下肢外骨骼机器人，包含传感靴，踝关节，小腿，膝关节，液压执行器，大腿，反力矩结构，腰带，髋关节，减震弹簧，电池，载物架，背架，控制器和液压系统；其特征在于，传感靴与小腿通过踝关节连接，小腿与大腿通过膝关节连接，大腿与腰带通过髋关节连接；载物架通过机械结构稳固地挂靠在背架上，电池通过绑带固定在载物架两侧，控制器固定在载物架与电池的中间位置，液压系统设置在电池下方位置，与液压执行器柔顺连接；腰带与载物架对称地以旋转运动副相连；在腰带与载物架之间添加减震弹簧；

所述的髋关节附近的反力矩结构包括反力矩弹簧，缓冲弹簧，滑套、滑杆，实现髋关节的助力功能；反力矩弹簧一端通过球面高副与腰带末端连接，一端与滑套固连。

2.如权利要求1所述的具有反力矩结构的虚拟力控制下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述的大腿与小腿上各设置了液压执行器的连接端。

3.如权利要求1所述的具有反力矩结构的虚拟力控制下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述的传感靴内含有安置在传感靴脚尖处的前脚压力传感器、传感靴脚跟处的后脚压力传感器与传感靴脚侧处的脚侧压力传感器。

4.如权利要求1所述的具有反力矩结构的虚拟力控制下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述的踝关节采用球面高副连接方式，由球型转动杆、球型转动套组成，并通过连接件与脚侧传感器连接杆连接，完成小腿与传感靴的连接；踝关节的储能弹簧上端固联在小腿伸缩杆上，下端固联在脚侧传感器连接杆上。

5.如权利要求1所述的具有反力矩结构的虚拟力控制下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述的大腿采用弧形设计，髋关节采用球面高副连接方式，实现关节的两个旋转运动，保证外骨骼能够随人体实现直行和转弯。