[发明专利]外骨骼机器人腿部机构

说明书

一种外骨骼机器人腿部机构，包括：髋关节组件、大腿伸缩组件、膝关节组件、小腿伸缩组件和足踝关节组件，其中：大腿伸缩组件两端分别与髋关节组件和膝关节组件转动相连，小腿伸缩组件两端分别与膝关节组件和足踝关节组件转动相连，本发明采用可拆卸的组合方式，安装拆卸方便，可连续调节长度的大腿伸缩组件和小腿伸缩组件，使得下肢外骨骼机器人可适应不同人群的穿戴，根据高矮不同的人调节机器人腿部的高度，穿戴舒适。

技术领域

本发明涉及的是一种机器人领域的技术，具体是一种外骨骼机器人腿部机构。

背景技术

下肢外骨骼机器人是一种穿戴于人体下肢、帮助人体负重并且能够跟随人体运动的人机一体化智能系统。外骨骼穿戴于人体并随人一起运动时，下肢外骨骼机器人腿部的各个关节分别与人腿对应的关节保持同轴线。

发明内容

本发明针对现有技术由于结构缺陷容易对穿戴者的膝关节带来额外的负担，或较难实现外骨骼与穿戴者腿部关节的良好同轴度，且成本较高、使用寿命有限、承载力矩相对较小等诸多缺陷，提出一种外骨骼机器人腿部机构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：髋关节组件、大腿伸缩组件、膝关节组件、小腿伸缩组件和足踝关节组件，其中：大腿伸缩组件两端分别与髋关节组件和膝关节组件转动相连，小腿伸缩组件两端分别与膝关节组件和足踝关节组件转动相连。

所述的髋关节组件包括：腰部连接板、悬挂式轴承、减速电机连轴管、髋关节连接轴套和大腿连接板，其中：腰部连接板一端固定于悬挂式轴承的外圈，悬挂式轴承套设于髋关节连接轴套一端，髋关节连接轴套另一端与减速电机连轴管的一端相连，大腿连接板一端固定于髋关节连接轴套和减速电机连轴管之间，减速电机连轴管的另一端连有髋部直流无刷电机。

所述的膝关节组件包括：L形连接板、膝关节轴承、膝关节电机连轴管、膝关节连接轴套和小腿连接板，其中：L形连接板一端固定于膝关节轴承外圈，膝关节轴承套设于膝关节连接轴套一端，膝关节连接轴套的另一端与膝关节电机连轴管一端相连，小腿连接板一端固定于膝关节连接轴套和膝关节电机连轴管之间，膝关节电机连轴管另一端连有膝部直流无刷电机。

所述的足踝关节组件包括：踝关节转动轴、踝关节安装支座、可调锁紧滑块、L形滑块连接板和一侧设有圆柱的足底，其中：可调锁紧滑块套设于足底一侧的圆柱，L形滑块连接板竖直面与可调锁紧滑块相连，踝关节安装支座设置于L形滑块连接板的水平面，踝关节转动轴固定于踝关节安装支座。

所述的大腿伸缩组件包括：大腿上管和大腿下管，其中：大腿下管一端套设于大腿上管一端，大腿下管另一端固定于L形连接板，大腿上管的另一端与大腿连接板相连。

所述的小腿伸缩组件包括：小腿上管和小腿下管，其中：小腿上管一端套设于小腿下管一端，小腿上管的另一端与小腿连接板，小腿下管另一端固定于踝关节转动轴。

所述的大腿上管与大腿连接板通过大腿髋关节连接件相连，大腿髋关节连接件呈T字形，大腿髋关节连接件的竖直部分穿设于大腿上管内。

所述的小腿上管与小腿连接板通过小腿膝关节连接件相连，小腿膝关节连接件呈T字形，小腿膝关节连接件的竖直部分穿设于小腿上管内。

所述的大腿下管与L形连接板通过膝关节连接件相连，膝关节连接件一端穿设于大腿下管内。

所述的小腿下管通过足踝关节连接件与踝关节转动轴相连，足踝关节连接件一端穿设于小腿下管，另一端套设于踝关节转动轴。

所述的大腿上管和大腿下管的连接处设有大腿快拆坐管夹，小腿上管和小腿下管的连接处设有小腿快拆坐管夹。

所述的踝关节安装支座与足踝关节连接件之间连有两对称设置的拉伸弹簧。

技术效果