[发明专利]下肢外骨骼机器人

说明书

本发明涉及一种下肢外骨骼机器人。该下肢外骨骼机器人包括：拉绳、轨道轮、驱动结构、脚踝辅助结构和膝盖辅助结构；轨道轮转动连接于脚踝辅助结构，膝盖辅助结构用于连接于膝关节，膝盖辅助结构包括储能组件；轨道轮绕设有至少两个拉绳，其中一个拉绳的一端连接于驱动结构的动力输出端，另一个拉绳的一端连接于储能组件；驱动结构用于驱动对应的拉绳做收卷运动，由该拉绳带动轨道轮转动，脚踝辅助结构能够做抬起运动；连接于储能组件的拉绳能够在轨道轮的转动作用下，拉动储能组件以进行蓄能。这种主动与被动相结合的方式协同辅助踝关节与膝关节，不仅可以让穿戴者在正常行走减小新陈代谢，而且还可以在登山等情况下为穿戴者提供优秀的辅助效果。

技术领域

本发明涉及外骨骼机器人技术领域，特别是涉及下肢外骨骼机器人。

背景技术

下肢行走是人体的主要活动之一，但长时间行走会大大增加人们的负载，并且在不平整路段、登山、爬楼梯等运动量较大的情况下，人体的脚踝、膝盖等关节的负重感会更加明显，加剧磨损甚至会患关节疾病。

传统的下肢外骨骼虽然可以解决这些问题，但也面临很多挑战。传统的外骨骼大多分为主动式和被动式两种，主动式主要用电机等装置为下肢提供机械动力，如果想获得较大的驱动力驱动装置就会被设计的很笨重，给人行走带来不便；无动力外骨骼通过人体在自然运动中储能，不需要额外的驱动力就可以实现辅助作用，虽然可以避免驱动装置带来的负重，但也面临驱动力不足、无法更好的适配人体步态特性等挑战。

发明内容

基于此，有必要针对下肢外骨骼机器人笨重、不灵活或者驱动力不足的技术问题，提供一种下肢外骨骼机器人。

一种下肢外骨骼机器人，包括：拉绳、轨道轮、驱动结构、脚踝辅助结构和膝盖辅助结构；

所述脚踝辅助结构用于套于脚部，所述轨道轮转动连接于所述脚踝辅助结构，所述膝盖辅助结构用于连接于膝关节，所述膝盖辅助结构包括储能组件；

所述轨道轮绕设有至少两个拉绳，其中一个所述拉绳的一端连接于所述驱动结构的动力输出端，另一个所述拉绳的一端连接于所述储能组件；

所述驱动结构用于驱动对应的所述拉绳做收卷运动，由该所述拉绳带动所述轨道轮转动，所述脚踝辅助结构能够做抬起运动；连接于所述储能组件的所述拉绳能够在所述轨道轮的转动作用下，拉动所述储能组件以进行蓄能。

在其中一个实施例中，所述驱动结构包括驱动件和驱动轮，所述驱动轮连接于所述驱动件的动力输出端，所述拉绳连接于所述驱动轮，所述驱动件用于驱动所述驱动轮转动，所述驱动轮带动所述拉绳做收卷运动。

在其中一个实施例中，所述驱动结构还包括固定件；

所述驱动轮设有沿其轴向延伸的连接孔，所述固定件的一端穿过所述连接孔连接于所述驱动轮，且所述固定件的侧壁和所述连接孔的孔壁之间形成一压紧空间；所述拉绳的端部部分压设于所述压紧空间，并连接于固定件。

在其中一个实施例中，所述驱动轮的至少一侧设有缺口，所述固定件的部分容设于所述缺口内，所述缺口用于避让所述固定件。

在其中一个实施例中，所述驱动轮设置有沿自身周向延伸的安装槽，所述安装槽用于所述拉绳周向环绕；所述安装槽与所述缺口连通。

在其中一个实施例中，所述驱动结构具有导向通道，所述导向通道设置于所述驱动轮的出线端，且所述导向通道自所述驱动结构朝向所述脚踝辅助结构的方向延伸。

在其中一个实施例中，所述驱动结构还包括至少两个滚轮，至少两个所述滚轮间隔布置，至少两个所述滚轮之间具有间隔空间，所述间隔空间形成导向通道。

在其中一个实施例中，所述轨道轮包括沿自身轴向间隔布置的第一轨道槽、第二轨道槽和第三轨道槽；