[发明专利]一种上肢搬运外骨骼

说明书

一种上肢搬运外骨骼，属于可穿戴外骨骼技术领域，本发明为了解决现有外骨骼机器人在手中无重物时，手臂自由活动时需要克服弹簧做功，使用不便的问题，以及外骨骼机器人所提供的助力始终如一，不会随着提拉重物的重量进行调节，导致了助力浪费的问题，本申请所述外骨骼包括背部绑缚、腰部绑缚、连接调节单元、驱动单元和两个手臂单元，所述驱动单元固接在背部绑缚的背部，腰部绑缚设置在背部绑缚的正下方，背部绑缚与腰部绑缚之间设有连接调节单元，每个手臂单元固接在背部绑缚中的一个肩部上，每个手臂单元的一端与驱动单元中的一个动力输出端相连，每个手臂单元的另一端设置在背部绑缚的前侧，本申请主要用做辅助人员搬运的外骨骼机器人。

技术领域

本发明属于可穿戴外骨骼技术领域，具体涉及一种上肢搬运外骨骼。

背景技术

外骨骼原来指生物学中保护生物内部柔软器官的一种坚硬外部结构，而现在外骨骼机器人是指一类模仿人体运动状态、加强人体运动能力的、集仿生学与人机工效学的机械装置，穿戴于人体肢体外侧，可以提高人们在行走耐久性、负重能力等特定方面的能力。由于外骨骼机器人涉及人机工效学，这就要求其有较强适应性，不仅要适用不同体型穿戴者，同时也要对人体关节进行危险防护，防止穿戴过程中造成人体损伤；

现有技术的上肢外骨骼机器人多为肩部助力，而在搬运过程中多为整个手臂用力，而现有的搬运外骨骼多为使用弹簧的无源外骨骼，使用者需要克服弹簧的扭矩才能伸展手臂，不便于使用，同时现有外骨骼机器人在使用时所提供的助力一定的，当提拉较轻的重物时，外骨骼机器人所提供的助力也不会减小，导致了助力浪费；

因此研发一种在使用中手中无重物时能使手臂可自由活动，同时在搬运时能够测量搬运物重量，并根据搬运物质量进行主动调节助力大小的上肢搬运外骨骼是很符合实际需要的。

发明内容

本发明为了解决现有外骨骼机器人在手中无重物时，手臂自由活动时需要克服弹簧做功，使用不便的问题，以及外骨骼机器人所提供的助力始终如一，不会随着提拉重物的重量进行调节，导致了助力浪费的问题，进而提供一种上肢搬运外骨骼；

一种上肢搬运外骨骼，所述外骨骼包括背部绑缚、腰部绑缚、连接调节单元、驱动单元和两个手臂单元，所述驱动单元设置在背部绑缚的背部，且驱动单元与背部绑缚固定连接，腰部绑缚设置在背部绑缚的正下方，背部绑缚与腰部绑缚之间设有连接调节单元，连接调节单元的底部与腰部绑缚固定连接，连接调节单元的顶部与驱动单元拆卸连接，每个手臂单元固接在背部绑缚中的一个肩部上，每个手臂单元的一端与驱动单元中的一个动力输出端相连，每个手臂单元的另一端设置在背部绑缚的前侧；

进一步地，所述驱动单元包括外壳底板、外壳、电池、主控板、机架、两个驱动电机和两个线盘组件，所述外壳底板设置在背部绑缚的背部，且外壳底板与背部绑缚固定连接，外壳底板远离背部绑缚一侧的上部加工有两个线盘固定槽，外壳底板远离背部绑缚一侧的下部加工有调节导向槽，每个线盘组件对应设置在一个线盘固定槽中，机架扣装在两个线盘组件上，机架上设有两个电机固定孔，每个电机固定孔中设有一个驱动电机，且驱动电机的壳体与机架远离背部绑缚的一侧通过螺栓拆卸连接，驱动电机的电机输出轴对应插装在一个线盘组件中，外壳扣装在外壳底板上，外壳朝向外壳底板一侧的上部设有两个电机容纳仓，且每个电机容纳仓与一个驱动电机对应设置，外壳朝向外壳底板一侧的下部设有主控板容纳腔，主控板安装在主控板容纳腔中，且主控板与每个驱动电机的信号输入端通过导线连接，外壳远离外壳底板一侧的上部中心处加工有电池安装槽，电池安装在电池安装槽中，且电池的电力输出端通过导线与每个驱动电机的电力输入端和主控板的电力输入端相连，外壳远离外壳底板一侧的下部中心处加工有导向锁紧槽，连接调节单元的顶部穿过外壳的底部并设置在调节导向槽中，且连接调节单元与连接调节单元拆卸连接，每个手臂单元的一端与驱动单元中的一个线盘组件相连；

进一步地，所述线盘固定槽的内环壁上沿周向等距加工有四个限位轮安装孔，且每个限位轮安装孔与线盘固定槽连通设置，线盘固定槽的内环壁上还设有一个导向轮安装孔，且导向轮安装孔与线盘固定槽连通设置；