The invention relates to a central drive type lower extremity exoskeleton robot, motor back in the assembly through a speed reducer and a drive gear set is connected with the output shaft, the output shaft through a synchronous belt connecting component is located in the left and right leg drive shaft assembly, a motor reducer, gear, output shaft, synchronous belt assemblies and components will be transferred to the spline moment through the hip, in order to achieve a motor torque during the swing phase respectively for the left and right legs. Compared with the multi motor driven lower limb power, the exoskeleton is lighter and more energy efficient. The electromagnetic push rod is used as a transmission mechanism to control whether the motor drive torque is transmitted to the hip joint, the transmission structure is simpler, and the control is more convenient. The two thigh components are connected by a cable, and the rope movement is driven by the change of the center of gravity of the human body, and the utility model has the effect of a certain power supply. The invention can provide power for the left and right legs during the swinging period by an electric motor, and can also provide power for the paraplegic to sit and stand.
【技术实现步骤摘要】
中央驱动式下肢外骨骼机器人
本专利技术涉及一种中央驱动式下肢外骨骼机器人,尤其是一种使用单电机通过电磁推杆确定给两侧髋关节提供助力的下肢外骨骼机器人,属于机器人
技术介绍
下肢外骨骼机器人是穿戴在人体下肢上的仿生机器人,它融合了机器人学、机构学、仿生学、控制理论、通讯技术、信息处理技术等多学科的交叉知识,同时又涉及到传感、控制、信息耦合、移动计算等技术,还可以在使用者的操纵下完成特定的任务。目前外骨骼助力装置的研究逐渐兴起,具有广泛的应用前景,比如康复医疗、单兵作战等领域。对于康复医疗领域,外骨骼的主要目的是辅助人体自身肌肉的运动,达到帮助截瘫患者进行肌肉康复训练的效果。申请号201410735565.4提出了一种用于辅助行走的下肢外骨骼机器人,其特征在于髋关节和膝关节都加有驱动器,四个驱动器增加了外骨骼机器人的重量且使电池的使用时间大大减少。申请号201410353073.9提出了一种单驱动联动式下肢助力外骨骼,虽然也采用单电机控制,但是其腰部模块的大腿驱动链轮结构笨重,体积过大,且不能给使用者提供坐下、站立的助力。申请号201310262919.3提出了一种穿戴式下肢助力外骨骼,每条腿只用一个电机驱动,利用连杆机构配合一个驱动电机,使髋关节、膝关节和踝关节同时拟合出恰当的转动角度曲线。但对不同的使用者需要针对性的设计连杆的长度,不能进行调节,不具备通用性,且两个电机也加大了外骨骼的重量。
技术实现思路
针对目前下肢外骨骼所存在的驱动电机过多、单一电机传动结构复杂笨重、外骨骼尺寸难以进行适应性调节、无电机驱动时不进行助力的问题,本专利技术提出一种中 ...
【技术保护点】
一种中央驱动式下肢外骨骼机器人,包括背部组件(14)、大腿组件(10)、小腿组件(3)、脚组件(1),其特征在于:所述背部组件(14)中安装有电机(18)、减速器(17)、齿轮组(16)和输出轴(15),电机(18)通过减速器(17)和齿轮组(16)传动连接输出轴(15),输出轴(15)两端分别通过同步带组件(13)连接位于左、右腿上的花键组件(11),花键组件(11)连接大腿组件(10),所述电机(18)通过减速器(17)、齿轮(16)、输出轴(15)、同步带组件(13)和花键组件(11)将力矩传递到髋关节,从而实现一个电机(18)分别为左右两腿在摆动期时提供助力力矩。
【技术特征摘要】
1.一种中央驱动式下肢外骨骼机器人,包括背部组件(14)、大腿组件(10)、小腿组件(3)、脚组件(1),其特征在于:所述背部组件(14)中安装有电机(18)、减速器(17)、齿轮组(16)和输出轴(15),电机(18)通过减速器(17)和齿轮组(16)传动连接输出轴(15),输出轴(15)两端分别通过同步带组件(13)连接位于左、右腿上的花键组件(11),花键组件(11)连接大腿组件(10),所述电机(18)通过减速器(17)、齿轮(16)、输出轴(15)、同步带组件(13)和花键组件(11)将力矩传递到髋关节,从而实现一个电机(18)分别为左右两腿在摆动期时提供助力力矩。2.根据权利要求1所述的中央驱动式下肢外骨骼机器人,其特征在于:所述花键组件(11)包括同步轮连接轴(111)、花键轴(113)、花键套轴(115)、...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏小东,曹武警,霍金月,王峰,喻洪流,胡冰山,孟青云,
申请(专利权)人:上海理工大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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