[实用新型]一种储能式下肢外骨骼机器人

说明书

本实用新型涉及一种储能式下肢外骨骼机器人，包括腰部支撑组件、左腿助力机构和右腿助力机构，左腿助力机构和右腿助力机构分别与腰部支撑组件转动配合；腰部支撑组件包括电源支撑板和两组髋关节组件，电源支撑板底端的两侧分别与的两组髋关节组件转动配合；每组髋关节组件均包括支撑杆、转轴和支座，支座设置在支撑杆上，转轴轴向贯穿支座；电源支撑板底端的两侧均设有转动连接耳，转动连接耳与转轴转动配合；左腿助力机构和右腿助力机构的踝关节处均设有踝关节组件，踝关节组件包括用于储能的储能装置和用于驱动踝关节的弹性驱动装置。本实用新型的有益效果是：适用于康复穿戴用，具有储能功能，节省能源消耗，成本低。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种储能式下肢外骨骼机器人。

背景技术

在日常生活中，下肢瘫痪患者或者下肢运动功能障碍患者大多数需要借助轮椅以及拐杖实现移动。为了早日康复或者不让下肢关节及肌肉萎缩，患者通常需要定期训练，在下肢站立时，膝关节承受了人体绝大部分重量，同时，在下肢弯曲训练中，膝关节需要提供很大的力矩，这对下肢病患患者来说很困难。患者往往因为遗留不同程度的功能障碍而无法恢复和准确的掌握步行的运动技能。为了减轻社会和家庭负担，寻找新的辅助该类人群日常康复训练和日常活动的设备很有必要。

目前国内外在下肢外骨骼装置方面进行了大量的研究，尤其是专用于行动不便的病人、下肢瘫痪患者的康复机器人、医疗辅助器械等领域的研究比较普遍，这些装置普遍具有机械强度不大、与人体的契合度和舒适性不高和成本较高的特点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种储能式下肢外骨骼机器人，适用于康复穿戴用，具有储能功能，节省能源消耗，成本低。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种储能式下肢外骨骼机器人，包括腰部支撑组件、左腿助力机构和右腿助力机构，所述左腿助力机构和所述右腿助力机构分别与所述腰部支撑组件转动配合；所述腰部支撑组件包括电源支撑板和两组髋关节组件，所述电源支撑板底端的两侧分别与所述的两组髋关节组件转动配合；每组所述髋关节组件均包括支撑杆、转轴和支座，所述支座设置在所述支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端为活动端，所述转轴轴向贯穿所述支座；每组所述髋关节组件中的所述支撑杆的活动端与其同侧的所述左腿助力机构或者所述右腿助力机构转动配合；所述电源支撑板底端的两侧均设有转动连接耳，每个所述转动连接耳与每组所述髋关节组件的所述转轴转动配合；所述左腿助力机构和所述右腿助力机构的踝关节处均设有踝关节组件，所述踝关节组件包括用于储能的储能装置和用于驱动踝关节的弹性驱动装置；所述储能装置包括储能弹簧和弹性轴，所述储能弹簧套设在所述弹性轴上，所述弹性轴呈工型；所述弹性轴的两端分别与两个弹簧绞座转动配合。

本实用新型的有益效果是：结构简单，操作方便，通过在髋关节处设置髋关节组件，通过转动调节髋关节与左腿助力机构、右腿助力机构的运动，而不需要髋关节驱动装置，精简结构，降低成本，解决了现有外骨骼机器人成本较高、结构复杂的问题；通过在踝关节处设置弹性驱动装置，不仅使驱动装置具有较高的集成度，而且增强了下肢外骨骼机器人对外界环境的适应能力，解决了现有外骨骼机器人适应性不高的问题；通过设置储能装置，储存踝关节运动过程中的能量，并将其应用到机器人的运动中，节约能源消耗。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步：所述左腿助力机构包括左上连接杆、膝关节组件、左下连接杆和足部组件，所述左上连接杆和所述左下连接杆通过所述膝关节组件转动配合，所述足部组件与所述弹性驱动装置连接，所述足部组件与所述左下连接杆的底端固定连接。

上述进一步方案的有益效果是：便于拆卸和组装，符合人体腿部关节设计，灵活性高，解决了现有外骨骼机器人与人体的契合度不高的问题。

进一步：所述左上连接杆和所述左下连接杆均为伸缩杆结构。