[发明专利]外肢体负重行走辅助机器人

权利要求书

1.一种外肢体负重行走辅助机器人，其特征在于，包括穿戴式背负框架(1)、对称布置在穿戴式背负框架(1)两侧的两条动力机械腿(2)及控制系统；

每条动力机械腿(2)均包括双自由度动力球形髋关节(21)、主承重杆(22)、主驱动系统(23)、大腿承重杆(24)、膝关节(25)、小腿承重杆(26)和支撑末端(28)；

双自由度动力球形髋关节(21)的上端连接穿戴式背负框架(1)，双自由度动力球形髋关节(21)的下端连接主承重杆(22)，双自由度动力球形髋关节(21)用于将穿戴式背负框架(1)的压力传递给动力机械腿(2)；

主驱动系统(23)设置于主承重杆(22)；

大腿承重杆(24)与主承重杆(22)沿上下方向(Ud)滑动配合，大腿承重杆(24)连接于主驱动系统(23)以在主驱动系统(23)的驱动下沿主承重杆(22)上下滑动，从而实现动力机械腿(2)的伸长和回缩；

膝关节(25)的上端连接大腿承重杆(24)，膝关节(25)的下端连接小腿承重杆(26)，膝关节(25)用于控制动力机械腿(2)的弯曲；

支撑末端(28)沿上下方向(Ud)连接于小腿承重杆(26)的末端；

控制系统与双自由度动力球形髋关节(21)、主驱动系统(23)及膝关节(25)通信连接；

膝关节(25)包括膝关节舵机(251)、曲柄(252)、连杆(253)、膝关节基座(254)和基座摇杆(255)；

膝关节舵机(251)与控制系统通信连接，膝关节舵机(251)固定于大腿承重杆(24)的左右方向(Lr)的一侧上；

曲柄上端孔(252a)套在且固定于膝关节舵机(251)的膝关节舵机输出轴(251a)上；

连杆上端孔(253a)套在曲柄下端轴(252b)上，连杆下端孔(253b)与基座摇杆(255)的下端枢转连接；

基座摇杆(255)的上端与膝关节基座(254)枢转连接；

曲柄(252)、连杆(253)、膝关节基座(254)及基座摇杆(255)构成一个四连杆机构。

2.根据权利要求1所述的外肢体负重行走辅助机器人，其特征在于，双自由度动力球形髋关节(21)包括髋关节屈伸舵机(211)，驱动双自由度动力球形髋关节(21)完成屈伸运动，髋关节屈伸舵机(211)与控制系统通信连接。

3.根据权利要求2所述的外肢体负重行走辅助机器人，其特征在于，双自由度动力球形髋关节(21)还包括髋关节侧摆舵机(212)，驱动双自由度动力球形髋关节(21)侧摆运动，髋关节侧摆舵机(212)与控制系统通信连接。

4.根据权利要求3所述的外肢体负重行走辅助机器人，其特征在于，髋关节屈伸舵机(211)和髋关节侧摆舵机(212)的输出轴正交以避免动力机械腿(2)的载荷受力对双自由度动力球形髋关节(21)产生扭矩。