[发明专利]一种机械外骨骼

说明书

本发明涉及一种机械外骨骼，包括主驱动模块、上肢模块及下肢模块；所述主驱动模块包括主电机、电池、主控模块、衍架及固定架，所述固定架安装于所述衍架上，所述主电机安装于所述固定架底部，所述电池安装于所述固定架中，位于所述主电机上且与所述主电机连接，所述主控模块也安装于所述固定架中，通过集中动力输出部件与改进质量分布，减少外骨骼运动时的自身能耗，并降低生产物料成本，使外骨骼产品动力效率更高，成本更低，更利于推广。

技术领域

本发明涉及人体运动辅助技术领域，尤其涉及一种机械外骨骼。

背景技术

械外骨骼或称动力外骨骼，是一种由钢铁的框架构成并且可让人穿上的机器装置，这个装备可以提供额外能量来供四肢运动，现有的机械外骨骼可以通俗的理解成可穿戴机器人，它具有机械肢体和关节结构，肢体由金属材料制造并由各机械关节连接，各机械关节受安装在关节处的电机或液压装置驱动，机械关节驱动机械肢体带动佩戴者的肢体运动，从而达到助力效果。

目前市场上的大部分外骨骼产品重量较大，且价格高昂，难以被普通使用者接受。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种机械外骨骼，通过集中动力输出部件与改进质量分布，减少外骨骼运动时的自身能耗，并降低生产物料成本，使外骨骼产品动力效率更高，成本更低，更利于推广。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种机械外骨骼，包括主驱动模块、上肢模块及下肢模块；

所述主驱动模块包括主电机、电池、主控模块、衍架及固定架，所述固定架安装于所述衍架上，所述主电机安装于所述固定架底部，所述电池安装于所述固定架中，位于所述主电机上且与所述主电机连接，所述主控模块也安装于所述固定架中；

所述上肢模块包括脊柱组件、肩颈组件及两个手臂组件，所述脊柱组件底部与所述主驱动模块连接，所述肩颈组件安装于所述脊柱组件的顶部，两个所述手臂组件分别连接于所述肩颈组件的两侧；

所述下肢模块包括两个腿部组件及两个足部组件，两个所述腿部组件顶部与所述主驱动模块连接，两个所述足部组件分别连接于两个腿部组件底部。

进一步的，所述脊柱组件包括若干个脊椎部件组成，所述脊椎部件包括结构框架、扭力电机、电机固定框、电机动力输出轴、传动轴、转轴、连接块及回力轴承，所述电机固定架安装于所述结构框架中段，所述扭力电机安装于所述电机固定架中，在所述扭力电机一端的所述电机动力输出轴与所述传动轴连接，所述传动轴的另一端与所述转轴连接，在所述结构框架的底部开设有槽，所述连接块安装于槽中，所述转轴与所述连接块连接，并且所述连接块上安装有所述回力轴承，在所述结构框架顶部开设有与所述回力轴承配合的连接孔。

进一步的，所述肩颈组件包括颈板、背板及肩板，所述肩板两侧分别连接有所述背板，所述背板的另一端均连接有所述肩板，在所述颈板的底部开设有连接槽，在所述连接槽中设置有所述回力轴承，与所述脊柱组件最顶部的所述脊椎部件的所述连接孔配合。

进一步的，所述手臂组件包括大臂板、小臂板及腕关节，所述大臂板与所述小臂板连接，所述大臂板顶部通过肩部电机与所述肩板连接，所述小臂板底部与所述腕关节连接，在所述弯管架上设置有手腕环。

进一步的，所述腿部组件包括髋部侧向关节、髋部前后关节、大腿板、膝关节及小腿板，所述髋部侧向关节固定于所述衍架的一侧，并且所述髋部前后关节与所述髋部侧向关节连接，所述髋部前后关节底部与所述大腿板连接，所述大腿板底部通过所述膝关节与所述小腿板连接，并且在所述大腿板及所述小腿板之间连接有所述膝关节支撑杆。

进一步的，所述足部组件包括踝部前后关节、踝部侧向关节及足板，所述踝部前后关节顶部与所述小腿板连接，所述踝部侧向关节连接于所述踝部前后关节底部，所述足板连接于所述踝部侧向关节底部。