穿戴式机器人制造技术

一种穿戴式机器人，具有胸部支撑装置、髋关节与腿部支撑装置：所述胸部支撑装置具有一体式胸托、肩部支撑部与髋传动杆件，所述肩部支撑部两端分别连接所述一体式胸托与用户髋部，用于支撑于用户肩部；所述髋传动杆件两端分别连接所述一体式胸托与所述用户髋部，用于实现所述一体式胸托与所述用户髋部之间的作用力传递；所述髋关节连接所述胸部支撑装置与所述腿部支撑装置，用于对用户的上部躯干提供支撑助力；所述腿部支撑装置贴合地支撑于用户的腿部，其具有用于与所述髋关节连接的上连接端。本发明专利技术提供了一种具有突出的结构简洁性、运动灵活性与自适应能力的穿戴式机器人。

wearable robots

A wearable robot with chest supporting device, hip and leg support device: the chest supporting device with integral chest support, support shoulder and hip drive rods, the shoulder supporting both ends are respectively connected with the integral chest support and user support for users in the hip, the shoulder; hip drive rods are respectively connected with both ends of the integral chest support hip with the user, to realize the integral chest support transmission and interaction between the user and the hip; hip joint is connected with the chest supporting device and the leg supporting device for upper torso to the user to provide support to help; the leg supporting device snugly supported on the user's leg, which has used and the hip joint is connected on the connecting end. The invention provides a wearable robot with prominent structure simplicity, motion flexibility and self-adaptive capability.

【技术实现步骤摘要】
穿戴式机器人
本专利技术属于机器人
，具体地来说，是一种穿戴式机器人。
技术介绍
外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算，为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。外骨骼机器人用于为人体提供助力，在增强人体技能、辅助运动方面有着突出的发展前景，日益成为机器人领域的研究重点。现有的外骨骼机器人采用多关节的机构形式，即具有完整的上肢关节或下肢关节，以模仿人体的结构形态。以下肢为例，多关节外骨骼具有完整的髋关节、膝关节与踝关节，一一连接后布设于人体腿部的外侧，用以提供支撑助力。在这种设计方式下，各关节多结构繁复，导致自重过大，运动灵活性较低；运动约束众多，导致协调性难以保证。此外，由于结构固定，现有的关节无法完全贴合不同体形用户的体态要求，穿戴效果欠佳且适应性较差，用户难以获得可靠的结构支撑。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种穿戴式机器人以精简的结构实现自适应调节，可贴合地穿戴于不同体形用户的身体上，提供可靠的结构支撑。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种穿戴式机器人，具有胸部支撑装置、髋关节与腿部支撑装置：所述胸部支撑装置具有一体式胸托、肩部支撑部与髋传动杆件，所述肩部支撑部两端分别连接所述一体式胸托与用户髋部，用于支撑于用户肩部；所述髋传动杆件两端分别连接所述一体式胸托与所述用户髋部，用于实现所述一体式胸托与所述用户髋部之间的作用力传递；所述髋关节连接所述胸部支撑装置与所述腿部支撑装置，用于对用户的上部躯干提供支撑助力；所述腿部支撑装置贴合地支撑于用户的腿部，其具有用于与所述髋关节连接的上连接端。作为上述技术方案的改进，所述一体式胸托具有：基体部，所述基体部的中部具有开口部，所述开口部具有呈球面轮廓的支承面；转动轴组，所述转动轴组一端具有外表面呈球面轮廓的接合端部，所述接合端部可旋转地保持于所述支承面上，所述接合端部与所述支承面组成球面副；胸托本体，所述胸托本体与所述转动轴组固定连接，所述胸托本体用于贴合地支撑于用户的胸部。作为上述技术方案的进一步改进，所述开口部具有静止环，所述静止环与所述开口部固定连接，所述支承面为所述静止环的内表面；所述转动轴组具有转动轴与设于所述转动轴一端的所述接合端部，所述接合端部为转动环，所述转动环具有呈球面轮廓的外表面，所述转动环可旋转地保持于所述支承面上。作为上述技术方案的进一步改进，所述胸托本体具有支撑底座与设于所述支撑底座上的弹性托持部，所述支撑底座与所述转动轴固定连接，所述弹性托持部可弹性变形地贴合支撑于用户的胸部。作为上述技术方案的进一步改进，所述基体部具有基体圆盘及设于所述基体圆盘左右两侧的基体翼，所述基体圆盘与所述基体翼面向所述转动轴组的一侧表面镂空，所述基体圆盘外轮廓边缘与所述开口部外侧分别设有第一容置槽与第二容置槽，所述第一容置槽与所述第二容置槽分别设有第一缓冲圈与第二缓冲圈。作为上述技术方案的进一步改进，所述髋关节具有：安装于用户髋部的第一铰支座与第二铰支座；直线运动组件，所述直线运动组件具有组件底座、可直线运动地保持于所述组件底座上的运动体及于所述组件底座与所述运动体之间发生反馈作用的反馈作用部，所述组件底座具有第一铰接端，所述第一铰接端铰接于所述第一铰支座；曲柄，所述曲柄具有第二铰接端与第三铰接端，所述第二铰接端铰接于所述运动体，所述第三铰接端铰接于所述第二铰支座，所述第一铰接端与所述第三铰接端之间的距离为第一杆长，所述第二铰接端与所述第三铰接端之间的距离为第二杆长，所述第一杆长与所述第二杆长的杆长比不小于3；支撑部，所述支撑部与所述第三铰接端连接，用于对所述用户的上部躯干承载支撑。作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑部铰接于所述第二铰支座，所述第三铰接端与所述支撑部通过离合部连接，所述离合部用于实现所述第三铰接端与所述支撑部的保持连接而一体旋转或逐渐分离而相对旋转。作为上述技术方案的进一步改进，所述离合部具有可相互咬合的第一离合件与第二离合件，所述第一离合件设于所述第三铰接端，所述第二离合件设于所述支撑部，所述第一离合件与所述第二离合件咬合而使所述第三铰接端与所述支撑部一体旋转，所述第一离合件与所述第二离合件逐渐分离而使所述第三铰接端与所述支撑部相对旋转。作为上述技术方案的进一步改进，所述腿部支撑装置具有：腿撑，所述腿撑具有一用于贴合地支撑于用户大腿的支承面，所述腿撑远离所述用户大腿的一侧具有第一运动部；腿撑支架，所述腿撑支架具有一体连接的上连接端与第二运动部，所述上连接端用于与髋关节连接，所述第一运动部可直线运动地保持于所述第二运动部上，所述直线运动方向沿所述用户的宽度方向。作为上述技术方案的进一步改进，所述上连接端与所述第二运动部垂直布置，所述第二运动部沿水平方向布置。本专利技术的有益效果是：具有依次连接的胸部支撑装置、髋关节与腿部支撑装置，胸部支撑装置具有一体式胸托而可贴合地穿戴于用户的胸部，髋关节提供输出支撑力，腿部支撑装置贴合地支撑于用户的腿部，摆脱传统形式的多关节结构，具有突出的结构简洁性、运动灵活性与自适应能力。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的结构示意图；图2是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的胸部支撑装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的胸部支撑装置的一体式胸托的分解结构示意图；图4是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的胸部支撑装置的一体式胸托去除胸托本体后的结构示意图；图5是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的胸部支撑装置的一体式胸托去除胸托本体后的分解结构示意图；图6是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的第一示意图；图7是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的第二示意图；图8是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的第三示意图；图9是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的分解结构示意图；图10是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的离合结构的分解示意图；图11是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的离合结构的第一分解局部示意图；图12是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的髋关节的离合结构的第二分解局部示意图；图13是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的腿部支撑装置的第一示意图；图14是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的腿部支撑装置的第二示意图；图15是本专利技术实施例1提供的穿戴式机器人的腿部支撑装置的分解示意图。主要元件符号说明：10000-穿戴式机器人，1000-胸部支撑装置，1100-一体式胸托，1110-基体部，1111-基体圆盘，1112-基体翼，1113-开口部，1113a-静止环，1114-第一容置槽，1115-第二容置槽，1116-第一缓冲圈，1117-第二缓冲圈，1120-转动轴组，1121-转动轴，1122-接合端部，1123-连接盘，1130-胸托本体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿戴式机器人，其特征在于，具有胸部支撑装置、髋关节与腿部支撑装置：所述胸部支撑装置具有一体式胸托、肩部支撑部与髋传动杆件，所述肩部支撑部两端分别连接所述一体式胸托与用户髋部，用于支撑于用户肩部；所述髋传动杆件两端分别连接所述一体式胸托与所述用户髋部，用于实现所述一体式胸托与所述用户髋部之间的作用力传递；所述髋关节连接所述胸部支撑装置与所述腿部支撑装置，用于对用户的上部躯干提供支撑助力；所述腿部支撑装置贴合地支撑于用户的腿部，其具有用于与所述髋关节连接的上连接端。

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式机器人，其特征在于，具有胸部支撑装置、髋关节与腿部支撑装置：所述胸部支撑装置具有一体式胸托、肩部支撑部与髋传动杆件，所述肩部支撑部两端分别连接所述一体式胸托与用户髋部，用于支撑于用户肩部；所述髋传动杆件两端分别连接所述一体式胸托与所述用户髋部，用于实现所述一体式胸托与所述用户髋部之间的作用力传递；所述髋关节连接所述胸部支撑装置与所述腿部支撑装置，用于对用户的上部躯干提供支撑助力；所述腿部支撑装置贴合地支撑于用户的腿部，其具有用于与所述髋关节连接的上连接端。2.根据权利要求1所述的穿戴式机器人，其特征在于，所述一体式胸托具有：基体部，所述基体部的中部具有开口部，所述开口部具有呈球面轮廓的支承面；转动轴组，所述转动轴组一端具有外表面呈球面轮廓的接合端部，所述接合端部可旋转地保持于所述支承面上，所述接合端部与所述支承面组成球面副；胸托本体，所述胸托本体与所述转动轴组固定连接，所述胸托本体用于贴合地支撑于用户的胸部。3.根据权利要求2所述的穿戴式机器人，其特征在于，所述开口部具有静止环，所述静止环与所述开口部固定连接，所述支承面为所述静止环的内表面；所述转动轴组具有转动轴与设于所述转动轴一端的所述接合端部，所述接合端部为转动环，所述转动环具有呈球面轮廓的外表面，所述转动环可旋转地保持于所述支承面上。4.根据权利要求2所述的穿戴式机器人，其特征在于，所述胸托本体具有支撑底座与设于所述支撑底座上的弹性托持部，所述支撑底座与所述转动轴固定连接，所述弹性托持部可弹性变形地贴合支撑于用户的胸部。5.根据权利要求2所述的穿戴式机器人，其特征在于，所述基体部具有基体圆盘及设于所述基体圆盘左右两侧的基体翼，所述基体圆盘与所述基体翼面向所述转动轴组的一侧表面镂空，所述基体圆盘外轮廓边缘与所述开口部外侧分别设有第一容置槽与第二容置槽，所述第一容置槽与所述第二容置槽分别设有第一缓冲圈与第二缓冲圈。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李满天，袁金生，邓静，蒋振宇，刘建伟，
申请(专利权)人：深圳龙海特机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44