[实用新型]一种外骨骼助力机器人

权利要求书

1.一种外骨骼助力机器人，其特征在于，包括肩部微电机、肘部微电机、腕部微电机、髋关节微电机、膝关节微电机、脚踝微电机、摄像头、腿部液压杆、脚部液压杆、下肢外骨骼支架、腰部可调束带、髋关节外扩运动轴、模块化防护胸甲、手部束带、上下肢运动连接机构、头盔、头盔摄像头、氧气管、手部液压杆、生命维持背包、手部外骨骼支架、上肢束带；

头盔摄像头设置在所述头盔的侧壁上；所述头盔通过所述氧气管连通所述生命维持背包；所述上肢束带设置在所述头盔底部，所述上肢束带的外形与人体上肢适配，在所述上述束带的外侧固定连接所述模块化防护胸甲；

机器人包括两个手臂组件，每一个手臂组件包括两个手部液压杆、两个手部外骨骼支架；一个所述手部液压杆的一端连接所述上肢束带的肩部，另一端连接所述肩部微电机；所述微电机驱动连接一个所述手部外骨骼支架的一端，手部外骨骼支架的另一端连接肘部微电机；所述肘部微电机驱动连接另一个所述手部外骨骼支架的一端，其另一端连接所述腕部微电机；在所述手部外骨骼支架的侧壁上设置有至少两个手部束带；

所述上下肢运动连接机构的顶部连接所述上肢束带；其底部连接所述腰部可调束带；在所述腰部可调束带上设置有两个下肢组件；两个所述下肢组件的设置位置与人体下肢位置相对应，同时与人体肩部位置相对应；

所述下肢组件包括髋关节外扩运动轴、髋关节微电机、腿部液压杆、膝关节微电机、两个下肢外骨骼支架、脚部液压杆、脚踝微电机、摄像头；所述髋关节外扩运动轴固定在所述腰部可调束带上，所述髋关节外扩运动轴连接所述髋关节微电机；所述髋关节微电机驱动连接一根所述下肢外骨骼支架的一端，其另一端连接所述膝关节微电机；所述腿部液压杆设置在所述髋关节微电机与膝关节微电机之间；所述膝关节微电机驱动连接另一根所述下肢外骨骼支架的一端，其另一端连接所述脚踝微电机；所述脚部液压杆的一端固定连接在所述下肢外骨骼支架的侧壁上，另一端固定连接在所述脚踝微电机的侧壁上；所述摄像头设置在所述脚踝微电机的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的外骨骼助力机器人，其特征在于，所述腰部可调束带包括：髋关节水平缩放机构、髋关节水平缩放支架；所述髋关节水平缩放机构用于锁止所述髋关节水平缩放支架。

3.根据权利要求1所述的外骨骼助力机器人，其特征在于，还包括下肢束带，所述下肢束带设置在所述下肢外骨骼支架的侧边。

4.根据权利要求1所述的外骨骼助力机器人，其特征在于，还包括主控板和传感器，所述传感器包括加速度传感器、前侧拉力传感器、后侧拉力传感器、第一陀螺仪、第二陀螺仪，加速度传感器安装在腰部可调束带的后侧，采集人体走动时的加速度，检测人体姿态信息，用于识别人体运动意图；前侧拉力传感器安装于上肢束带前端下部的末端，后侧拉力传感器安装在上肢束带内芯后端下部的末端，用于实时测量腰部可调束带的拉力信息，构成力反馈回路使助力大小按照设定的最佳助力波形函数变化；第一陀螺仪、第二陀螺仪分别安装在两个下肢束带的外侧面上，采集角速度信息，对角速度进行积分获得髋关节角度信息，用于识别人体步态；

所述加速度传感器、前侧拉力传感器、后侧拉力传感器、第一陀螺仪、第二陀螺仪均通过导线连接于主控板的寄存器输入口，这些传感器一共占据主控板的七个寄存器输入口；主控板的寄存器输出口与电机驱动板连接，给电机驱动板发送PWM信号和使能信号；电机驱动板分别与肩部微电机、肘部微电机、腕部微电机、髋关节微电机、膝关节微电机、脚踝微电机通过导线相连，给予电机电流信号。

5.根据权利要求4所述的外骨骼助力机器人，其特征在于，还包括电源，所述电源为所述主控板、所述电机驱动板、所述摄像头、所述头盔摄像头供电。