[发明专利]长度可调的下肢结构和使用其的机器人下肢

说明书

本文涉及一种应用于机器人下肢的长度可调的下肢结构，其包括：髋关节组件，包括髋关节支撑部、固定于髋关节支撑部的髋关节驱动部和由髋关节驱动部驱动的髋关节传动柄；大腿杆，与髋关节传动柄连接以便由髋关节驱动部驱动；膝关节组件，包括膝关节固定座、固定于膝关节固定座上的膝关节驱动部和由膝关节驱动部驱动的膝关节传动柄；其中膝关节固定座包括套管部和与膝关节驱动部连接的连接部，套管部沿所述大腿杆的延伸方向滑动固定于大腿杆上；和小腿杆，与膝关节传动柄连接并由膝关节驱动部驱动；其中大腿杆与髋关节驱动部和膝关节驱动部的中心连线不重合，从而可使得膝关节在大腿杆调节机构上的移动范围更大。

技术领域

本发明涉及一种下肢结构，具体地说，尤其涉及一种长度可调且可用于机器人下肢的下肢结构。

背景技术

本发明以恢复、提升慢性骨关节疾病患者、脊髋损伤患者及脑损伤患者的行走能力为目标。目前在下肢功能障碍患者中，大部分由骨关节疾病引起，其余主要由脊髋损伤及脑损伤引起。目前市场也出现了针对这些患者适用的外骨骼机器人，以助于他们的下肢行动能力的恢复。

现有技术的外骨骼机器人，其下肢结构可以大致分为固定长度和长度可调两种机构。对于固定长度的下肢结构而言，其制造方法简单，但是固定长度使得机器人下肢不能适合各种身高的患者，虽然固定长度的下肢结构可以在患者脱下后才可进行调节，但是脱下后才可进行调节这种反复穿戴既耗费患者的时间、消耗患者的精力。对于长度可调的下肢结构，其一般是都是用伸缩套管的形式实现套管的调节，其长度可调的范围有限，例如，这种长度可调的下肢结构其最小的长度大致为最大长度的一半，虽然可设计为多伸缩套管的形式，但是多伸缩套管的设计降低了下肢结构的强度。

因此急需开发一种克服上述缺陷的，能够在各大范围调节下肢结构的长度并仍然具有期望强度的下肢结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于一种长度可调的下肢结构，应用于机器人下肢，所述下肢结构包括：

髋关节组件，包括髋关节支撑部、固定于所述髋关节支撑部的髋关节驱动部和由所述髋关节驱动部驱动的髋关节传动柄；

大腿杆，其与髋关节传动柄连接以便由所述髋关节驱动部驱动；

膝关节组件，包括膝关节固定座、固定于膝关节固定座上的膝关节驱动部和由膝关节驱动部驱动的膝关节传动柄；其中所述膝关节固定座包括一套管部和与所述膝关节驱动部连接的一连接部，所述套管部沿所述大腿杆的延伸方向滑动固定于所述大腿杆上；和

小腿杆，与膝关节传动柄连接并由所述膝关节驱动部驱动；

其中所述大腿杆与所述髋关节驱动部和膝关节驱动部的中心连线不重合。

根据本文的一个或多个实施方式中的下肢结构，其中

所述大腿杆进一步包括大腿杆限位组件，所述大腿杆组件包括第一限位柱，其中

所述大腿杆沿其延伸方向设置有多个第一限位孔，所述套管部上形成有第一限位开口，所述第一限位开口的位置与所述多个第一限位孔的一个对准；并且

所述第一限位柱穿过所述第一限位开口卡入所述多个第一限位孔中的一个。

根据本文的一个或多个实施方式中的下肢结构，其中所述大腿杆限位组件进一步包括调节套管和锁紧螺母，其中

所述大腿杆穿过所述调节套管并且与所述调节套管螺纹啮合，使得所述调节套管在所述大腿杆的延伸方向上的位置是可变的，所述调节套管定位于所述套管部的下方，使得所述调节套管的上端面与所述套管部的下端面接触；

所述锁紧螺母包围所述调节套管的上端面与所述套管部的下端面，以保持所述调节套管的上端面与所述套管部的下端面之间的接触或保持所述调节套管的上端面与所述套管部的下端面之间相距恒定的轴向距离。