[发明专利]具有轮式移动功能的助行外骨骼机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种外骨骼机器人，具体涉及一种轮椅和行走助力双模式切换的外骨骼机器人。

背景技术

目前，外骨骼机器人以其增强人体能力，并且具有负重，康复，助老助残等作用，在世界范围已成为研究热点。现在有的外骨骼助力机器人模式单一，只能进行针对人体双足结构的行走进行助力，虽然也有些通过与轮椅结合形式的外骨骼，但是不能达到外骨骼和轮椅结构的有机结合。

发明内容

本发明是为解决现有外骨骼助力机器人结构功能单一的问题，进而提出一种具有轮式移动功能的助行外骨骼机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明具有轮式移动功能的助行外骨骼机器人包括人体后背部、左腿和右腿；左腿和右腿分别包括大腿、小腿和足部；人体后背部与大腿转动连接，大腿与小腿转动连接，小腿与足部转动连接；

它还包括车座、两套轮式移动机构和两套脚部车轮机构；左腿和右腿的外侧分别布置有正对设置的两套轮式移动机构，每个足部上布置有一套脚部车轮机构；

每套轮式移动机构包括支撑杆、车轮、电机、车轮轴固定件、减速器和连接轴；电机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与连接轴的一端连接，车轮固装在连接轴的另一端上，支撑杆的一端与人体后背部的负载安装板可拆卸连接，支撑杆的另一端与车轮轴固定件连接，连接轴的一端插装在车轮轴固定件上且二者能相对转动，两个支撑杆之间布置有与二者连接的车座；

每套脚部车轮机构包括固定板、拉簧、固定杆和至少三个万向轮；固定板布置在足部鞋底的下方，固定杆的上端与足部固接，固定杆的下端与固定板铰接，拉簧的一端与固定杆连接，拉簧的另一端与固定板连接。

本发明的有益效果是：一、本发明可以针对各种需要助力的人群，例如残疾人，老年人或者需要长时间行走的士兵等。二、本发明通过结构可以实现外骨骼助力行走模式和轮椅模式的转变，利用外骨骼的结构，充当轮椅结构的一部分，使得轮椅功能与外骨骼功能有机的结合在了一起，让两者成为了一个整体，这样设置双模式的转换非常灵活，不需要附加安装零件。三、通过双模式转换的方式，可以大幅度增加外骨骼机器人的灵活性和适应性，例如在崎岖路面可以切换成行走模式，在平整路面可以切换成轮椅模式等，进一步可以朝向新型的代步工具发展。

附图说明

图1是本发明收拢状态的整体结构立体图，图2是本发明展开成代步状态的整体结构立体图，图3是本发明具有轮式移动功能的助行外骨骼机器人的结构示意图，图4是支撑杆整体结构示意图，图5是本发明轮椅模式下行走状态示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图5说明，本实施方式的具有轮式移动功能的助行外骨骼机器人，它包括人体后背部A、左腿和右腿；左腿和右腿分别包括大腿B、小腿C和足部D；人体后背部A与大腿B转动连接，大腿B与小腿C转动连接，小腿C与足部D转动连接；

它还包括车座3、两套轮式移动机构E和两套脚部车轮机构F；左腿和右腿的外侧分别布置有正对设置的两套轮式移动机构E，每个足部D上布置有一套脚部车轮机构F；

每套轮式移动机构E包括支撑杆2、车轮6、电机14、车轮轴固定件5、减速器15和连接轴16；电机14的输出端与减速器15的输入端连接，减速器15的输出端与连接轴16的一端连接，车轮6固装在连接轴16的另一端上，支撑杆2的一端与人体后背部A的负载安装板A1可拆卸连接，支撑杆2的另一端与车轮轴固定件5连接，连接轴16的一端插装在车轮轴固定件5上且二者能相对转动，两个支撑杆2之间布置有与二者连接的车座3；

每套脚部车轮机构F包括固定板8、拉簧10、固定杆11和至少三个万向轮9；固定板8布置在足部鞋底的下方，固定杆11的上端与足部固接，固定杆11的下端与固定板8铰接，拉簧10的一端与固定杆11连接，拉簧10的另一端与固定板8连接。

本实施方式拉簧的设计，保证了固定板8在弯折成不同角度时都能提供预紧力。连接轴16一端为中空结构，内部插入减速器15的轴，并通过键固定；连接轴16另一端通过销钉固定车轮6。本实施方式的支撑杆2上开设通孔2-5，实现支撑杆2与连接轴16的可拆卸连接，保证拆装灵活方便。

具体实施方式二：结合图1和图2说明，本实施方式的车座3为矩形框架结构。如此设置，结构稳定可靠，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。