[发明专利]一种外骨骼机器人

权利要求书

1.一种外骨骼机器人，其特征在于，包括：电源系统、控制系统、躯干束缚系统、髋部回转系统、下肢束缚系统、减震助力鞋及拐杖；

所述电源系统包括：主电源系统及备用电源系统；

所述髋部回转系统包括：腰部支撑板、腰部连接板、髋关节回转装置、相对于髋关节回转装置在水平方向中实现枢转运动的回转板，所述拐杖与回转板固定连接；

所述躯干束缚系统包括：背部支撑板、胸部束缚带、肩部束缚带及背部连接板；所述背部支撑板及背部连接板为一体式结构，并与背包连接；所述肩部束缚带的一端连接背部连接板，另一端连接胸部束缚带；所述背部支撑板与腰部支撑板连接，所述背包中内置电源系统；

所述下肢束缚系统包括：若干相互分离的支撑杆、活动连接在支撑杆关节部的自锁关节以及与支撑杆连接的若干腿部束缚带，所述减震助力鞋与支撑杆垂直固定连接；

所述减震助力鞋包括：护板、上鞋底板、下鞋底板、防滑层及助力机构；所述下鞋底板由可相对枢转的脚掌部与脚跟部铰接而成；所述助力机构包括对称布置的两个电机、输出齿轮及固定电机的盒体，所述盒体嵌入上鞋底板中，所述脚掌部设置第一合页部，所述脚跟部设置第二合页部，所述第一合页部与第二合页部开设同轴配置的孔部，所述第一合页部的孔部设有与输出齿轮啮合的内齿轮，所述电机内置角度传感器，所述控制系统接收角度传感器发送的检测信号，控制电机间歇性地输出扭力，以驱动脚跟部相对于脚掌部枢转。

2.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述控制系统包括计算机系统、单片机或者可编程逻辑控制器。

3.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述拐杖由活动伸缩的第一管段及第二管段套接而成，所述第一管段上开设有若干限位孔；所述胸部束缚带及腿部束缚带为弹性材质，并采用尼龙粘扣围合固定。

4.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述支撑杆包括相互收容的内支撑杆与外支撑杆以及锁止螺母；所述外支撑杆开设有纵长延伸并具有锁止孔的凹槽，所述锁止螺母垂直延伸入锁止孔中并与内支撑杆相抵，以限制内支撑杆与外支撑杆的对向移动。

5.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述自锁关节包括：呈圆柱状且内部中空的外壳，以及相对于外壳转动的枢转部；所述外壳的圆弧面上开设有弧形开口，在所述弧形开口的两侧分布对称设置且被外壳收容的固定块、驱动弹簧、滑块、止回弹块、止回基座、复位弹簧、磁性件及继电器；所述外壳的圆形端部的内部开设有用于夹持滑块的两个平行布置的滑槽；所述止回弹块与止回基座铰接，枢转部与位于自锁关节下方的支撑杆连接，支撑杆从弧形开口处伸出外壳的外侧；所述固定块通过驱动弹簧连接滑块，所述复位弹簧设置在止回弹块与止回基座之间，以向止回弹块提供径向弹力；向继电器短暂通电以形成磁极并吸引磁性件，以带动止回弹块以枢转部为轴转动，使滑块在驱动弹簧的驱动下沿滑槽滑动并夹紧支撑杆；当停止向继电器通电后，继电器消磁，以使止回弹块在复位弹簧的驱动下复位，以限制滑块在滑槽内的滑动并通过止回弹块夹紧支撑杆。

6.根据权利要求1所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述减震助力鞋还包括：设置于支撑杆与上鞋底板之间的抗挠机构，所述抗挠机构由垂直交叉布置的第一枢接部、第二枢接部及万向节组成；所述第一枢接部中插接第一传动轴，第二枢接部中插接第二传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴与设置于第一枢接部与第二枢接部交叉点上的万向节刚性连接。

7.根据权利要求5所述的外骨骼机器人，其特征在于，所述滑块面向弧形开口的侧面包覆缓冲层。