[发明专利]一种可穿戴柔性上肢机器人

说明书

本发明涉及一种可穿戴柔性上肢机器人，其特征在于，包括：驱动盒机构(1)：包括盒体(12)，以及布置在盒体(12)内的驱动器组件(13)、控制器组件(14)和锂电池组件(16)；紧身服机构(2)：包括可穿戴的紧身服(21)，以及连接紧身服(21)与驱动盒机构(1)的导管组件(23)，所述导管组件(23)沿人体上肢肌肉分布。与现有技术相比，本发明的结构精简，体积小、重量轻，对肩部的负荷要求小，单向柔性传动，具有多自由度。

技术领域

本发明涉及一种上肢机器人，尤其是涉及一种可穿戴柔性上肢机器人。

背景技术

上肢功能复杂多样，直接影响着人们的日常生活能力。随着我国老龄化人口不断增多，因身体机能衰退导致上肢能力减弱的患者同样在增加。除此之外，我国是人口大国，每年因伤病导致上肢肌力衰退的人同样不是一个小数目。上肢运动康复训练以及上肢运动辅助设备能够有效帮助上肢功能患者。可穿戴上肢机器人是此类设备中的典型代表，但现有的可穿戴上肢机器人存在体积较大、质量较大、适应能力差的缺点，而相对轻量化的穿戴上肢机器人又存在自由度过少的缺点。

综上所述，现有的可穿戴上肢机器人不能很好地平衡体积、质量、自由度三者，且通常是刚性连接，适应能力差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可穿戴柔性上肢机器人。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可穿戴柔性上肢机器人，包括：

驱动盒机构：包括盒体，以及布置在盒体内的驱动器组件、控制器组件和锂电池组件；

紧身服机构：包括可穿戴的紧身服，以及连接紧身服与驱动盒机构的导管组件，所述导管组件沿人体上肢肌肉分布。

进一步的，所述盒体由八个包角、十二个支条、六块平板组成，所述平板上开设有出线口和插线口。

进一步的，所述驱动器组件固定在盒体组件内的多个柔性直线驱动器。

进一步的，所述柔性直线驱动器，包括：支架组件：包括滚轮支架，以及布置在滚轮支架内的滚轮组；导向杆组件：包括固定于支架组件端部的导向杆，以及套设在导向杆外部的压力弹簧；绕绳组件：包括通过缆绳连接导向杆的绕绳杆，柔性直线驱动器利用弹性元件缓冲，依靠缆绳传递动力，具有单向柔性直线传动的特点，且体积较小、负载能力强。

进一步的，所述柔性直线驱动器以同向、小距离偏移交错的形式固定。

更进一步的，所述柔性直线驱动器的输出端与导管组件相连接。

更进一步的，所述柔性直线驱动器安装有十个，能够提供左右上肢各五个主动驱动源。

进一步的，所述控制器组件包括与驱动器组件相连接的驱动控制器，以及控制驱动控制器的总控制器。

进一步的，所述锂电池组件包括与驱动器组件相连接并为驱动器组件提供电源的锂电池，以及将锂电池固定在盒体内的锂电池框和架设在锂电池框下部的高支撑件。

进一步的，所述导管组件包括沿肌肉分布的两段三角肌前束导管、两段三角肌中束导管、两段三角肌后束导管、两段肱二头肌导管和两段肱三头肌导管。

进一步的，所述导管组件通过导管接头固定在紧身服上。

进一步的，所述导管组件末端通过末端接线头固定在紧身服上。

进一步的，所述盒体组件放置在紧身服肩部相固定的背包内。

进一步的，紧身服在导管接头和末端接线头的安装位置、背心等活动度较小的位置均采用弹性小的材料，在关节、肌肉等位置采用的是弹性较大的材料。