[发明专利]一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人

权利要求书

1.一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人，其特征在于：包括鞋体组件、小腿杆Ⅰ、小腿杆Ⅱ、长度调节装置、液压驱动装置、大腿杆Ⅰ、大腿杆Ⅱ、背架组件、安全气囊、护具、拐杖和无线遥控；所述鞋体组件与小腿杆Ⅱ固定连接，所述长度调节装置分为小腿杆长度调节装置与大腿杆长度调节装置，小腿杆长度调节装置上端与小腿杆Ⅰ固定连接，下端与小腿杆Ⅱ固定连接，大腿杆长度调节装置上端与大腿杆Ⅰ固定连接，下端与大腿杆Ⅱ固定连接，所述液压驱动装置分为小腿杆液压驱动装置与大腿杆液压驱动装置，小腿杆液压驱动装置一端与小腿杆Ⅰ固定连接，另一端与大腿杆Ⅱ固定连接，大腿杆液压驱动装置一端与大腿杆Ⅰ固定连接，另一端与背架组件中的股骨杆固定连接，所述安全气囊分为腿部安全气囊与背部安全气囊，腿部安全气囊固定在大腿杆Ⅱ前侧，背部安全气囊固定在背架组件后侧，所述护具分为小腿杆护具与大腿杆护具，小腿杆护具安装在小腿杆Ⅰ内侧，大腿杆护具安装在大腿杆Ⅱ内侧，所述拐杖安插在鞋体组件的固定圆台中，所述无线遥控放置于使用者身上。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人，其特征在于：所述鞋体组件包括摄像头、固定圆台、U型槽立柱、脚底架、脚底板、脚绳、履带、驱动轮、传动轮、驱动轴、传动轴、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、步进电机和传动轴承；所述用于采集路况信息的摄像头安装在脚底架前端，所述U型槽立柱固定在脚底架后端，所述具有内孔的固定圆台安装在摄像头后端，所述脚底板安装在脚底架底部凹槽内，所述脚绳固连在脚底架中部，防止使用者双脚与下肢外骨骼机器人发生滑动，所述传动轴和驱动轴均安装在脚底架凹槽的通孔内，且在通孔内安装有传动轴承，所述步进电机安装在脚底架上，所述驱动轮固连在驱动轴两端，所述传动轮固连在传动轴两端，所述驱动轮和传动轮通过履带连接，安装在步进电机输出轴末端的齿轮Ⅱ带动安装在驱动轴上的齿轮Ⅰ转动，通过步进电机的旋转运动带动驱动轮和传动轮转动，使可穿戴式下肢移动外骨骼机器人能够辅助使用者完成直线移动。

3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器人，其特征在于：所述背架组件包括背架、背带、太阳能电池板、控制箱、无线接收器、舵机、联轴器、轴承、丝杠、滑杠、股骨杆、紧定螺母、螺栓和底盖；所述背带固定在背架一侧，所述控制箱通过螺栓固定在背架上，所述用于收集能量的太阳能电池板固定在控制箱上表面，所述用于接收无线遥控信号的无线接收器安装在控制箱的侧面，所述底盖通过螺栓固定在背架底面，所述穿插股骨杆螺纹孔内的丝杠两端螺纹的旋向相反，所述穿插股骨杆圆孔内的滑杠末端与紧定螺母固定连接，所述丝杠、滑杠和具有螺纹孔与圆孔的股骨杆均安装在背架底部凹槽内，所述丝杠一端穿过轴承通过联轴器与舵机连接，另一端穿过轴承安装在背架凹孔内，通过无线遥控控制舵机转动来调节丝杠两侧股骨杆之间的距离，实现对不同使用者腰部尺寸的适应性调整。

4.根据权利要求2或3所述的一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器，其特征在于：所述长度调节装置包括U型双连接头、支撑杆、铰链、滑块和调节丝杠；所述调节丝杠两侧对称安装具有自锁性的滑块，所述支撑杆的一端通过铰链与U型双连接头铰接，另一端通过铰链与滑块铰接，通过旋转调节丝杠控制滑块移动来分别调节长度调节装置的小腿杆长度调节装置与大腿杆长度调节装置两端U型双连接头之间的距离，实现对不同使用者的小腿与大腿长度尺寸的适应性调整。

5.根据权利要求2或3所述的一种可穿戴式下肢移动外骨骼机器，其特征在于：所述液压驱动装置包括液压缸、I型接头、双耳座、U型接头和扁连接头；所述固定在液压缸上的扁连接头与双耳座铰接，所述I型接头一端与液压缸活动杆螺纹连接，另一端与U型接头铰接，通过无线遥控控制小腿杆液压驱动装置与大腿杆液压驱动装置的液压缸伸缩运动实现对小腿杆与大腿杆动作的精确控制，辅助使用者顺利完成避障和上下楼梯。