一种简易人体外骨骼制造技术

本发明专利技术公开了一种简易人体外骨骼，包括身体组件、手臂组件、腿部组件、脚部组件、连接关节组件、主动关节组件、轴关节组件和精密电动推杆，所述身体组件顶端左右两侧通过连接关节组件连接有手臂组件，身体组件底端左右两侧通过连接关节组件连接有腿部组件；腿部组件下方设置有脚部组件；主动关节组件、轴关节组件和精密电动推杆设置在各组件关节处。本发明专利技术的有益效果是，结构简单，主要关节部位均采用较为灵活的关节组件连接，使外骨骼四肢动作范围更大，减小外骨骼对人体的束缚感，可实现更多的人体动作；而且当外骨骼处于电量不足的情况时外推杆不受内推杆的影响可自由伸缩运动，避免了外骨骼因无法运动而必须脱下的问题。

A simple human exoskeleton

【技术实现步骤摘要】
一种简易人体外骨骼
本专利技术涉及机械设备
，更具体地说，涉及一种简易人体外骨骼。
技术介绍
外骨骼是一种可以穿在人体外侧的骨架式结构，可以通过电动系统或液压动力系统进行关节助力，增加人体关节的力量，提升人体的运动能力；可以辅助老年人或残疾人更好的生活，可以减轻体力工作者的工作强度；在医疗康复领域，外骨骼还可以辅助病人锻炼，使其能够更快的恢复健康。虽然可穿戴外骨骼的研究己经起步，也取得了一定的阶段性研究成果，但仍存在结构复杂，控制复杂，不能适应人体复杂动作的缺陷；而且现有的外骨骼动力装置在断电后无法运动，使机械处于卡死状态，出现这样情况时必须马上脱下外骨骼，非常不适用。因此，针对以上方面，需要对现有技术进行合理的改进。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种结构简单、控制简单能够适应人体复杂动作的简易人体外骨骼，并且本专利技术的动力装置在断电后依然可以动作，避免出现设备断电后需要马上脱下外骨骼的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种简易人体外骨骼，包括身体组件、手臂组件、腿部组件、脚部组件、连接关节组件、主动关节组件、轴关节组件和精密电动推杆；其中身体组件包括腰部连接板、右胯支板、左胯支板、背板、上身固定服、电源控制器、电池组、右肩支板和左肩支板，所述身体组件的最下方设置有腰部连接板，腰部连接板左右两侧分别安装有左胯支板和右胯支板；腰部连接板的上方安装有背板，背板的后面设置有电池组，背板的上方安装有上身固定服；上身固定服的前面设置有电源控制器，背板的顶端左右两侧还分别安装有左肩支板和右肩支板；其中左、右肩支板通过连接关节组件连接手臂组件，左、右胯支板通过连接关节组件连接腿部组件；其中手臂组件中的大臂支板上方连接连接关节组件，下方通过轴关节组件连接小臂支板；小臂支板的下方安装有手臂固定护板，手臂固定护板上安装有手臂固定带；其中护肘固定在人体肘部，护肘上设置有主动关节组件；其中精密电动推杆上方连接连接关节组件，下方通过推杆连接件连接小臂支板；其中腿部组件中的大腿支板上方连接连接关节组件，下方通过轴关节组件连接小腿支板；小腿支板的下方安装有小腿固定带，小腿固定带上安装有小腿固定护板；其中护膝固定在人体膝部，护膝上设置有主动关节组件；其中精密电动推杆上方连接连接关节组件，下方通过推杆连接件连接小腿支板；其中脚部组件包括连接栓、上部连接件、垫片、万向节、脚底板连接件、脚底板、橡胶鞋底、踝关节固定带和脚面固定带，所述上部连接件上方连接腿部组件中小腿支板，下方通过连接栓连接万向节，上部连接件和万向节中间还安装有垫片；万向节的下方连接有脚底板连接件，脚底板连接件下方设置有脚底板，脚底板下方设置有橡胶鞋底；脚底板上还安装有踝关节固定带和脚面固定带；其中精密电动推杆包括推杆结构、减速齿轮机构、电机、电机控制器、逻辑控制器、内部位置控制器、调试开关组、电源开关、外部位置控制器接头和电源线，所述推杆结构右侧设置有内部位置控制器，推杆结构下方设置有减速齿轮机构；减速齿轮机构的左侧上方设置有电机，电机上方设置有电机控制器，电机控制器上方设置有逻辑控制器，逻辑控制器上方分别设置有调试开关组、电源开关、外部位置控制器接头和电源线；其中推杆结构包括锁定螺母、锁定卡件、复位弹簧、锁定滚珠、外推杆顶部零件、内推杆顶部零件、外推杆、外推杆底部滑块、内推杆、内推杆底部滑块、外管顶部零件、外管、内部丝杆和内部丝杆螺母，推杆结构的最外侧设置有外管，外管顶端设置有外管顶部零件；外管内侧设置有外推杆，外推杆底部设置有外推杆底部滑块，外推杆顶端设置有外推杆顶部零件，外推杆顶部零件上安装有锁定滚珠，锁定滚珠上面盖合有锁定卡件，锁定卡件和外推杆顶部零件之间安装有复位弹簧，锁定卡件的上方还安装有锁定螺母；外推杆的内侧设置有内推杆，内推杆下方设置有内推杆底部滑块，内推杆顶端设置有内推杆顶部零件，内推杆顶部零件通过锁定滚珠与外推杆顶部零件相连；内推杆的内侧设置有内部丝杆，内部丝杆上安装有内部丝杆螺母，内部丝杆螺母通过螺纹连接内推杆底部滑块；其中内部位置控制器包括电阻板固定件、内部电阻板和金属滑片，所述电阻板固定件下部设置有内部电阻板，内部电阻板上滑动有金属滑片，金属滑片安装在内推杆底部滑块上。进一步的，所述连接关节组件包括万向节、固定栓、连接件、垫片和连接栓，万向节两侧通过连接栓连接有连接件，连接件和万向节之间设置有垫片，固定栓固定在连接栓上。进一步的，所述主动关节组件包括护盖、电阻板、金属滑片、金属滑片固定件、内轴件、外轴件、限位螺栓、固定板一和固定板二，所述固定板二连接外轴件，固定板一连接内轴件，外轴件内部设置有内轴件，内轴件内部设置有金属滑片固定件，金属滑片固定件上设置有金属滑片，金属滑片上方安装有电阻板，电阻板上方盖合有护盖，其中电阻板固定在护盖内侧并与金属滑片相接触，所述外轴件的下方还设置有限位螺栓。进一步的，所述轴关节组件包括外连接轴件、限位栓、内连接轴件、金属滑片、金属滑片固定件、电阻板和护盖，外连接轴件内侧设置有内连接轴件，内连接轴件内侧设置有金属滑片固定件，金属滑片固定件上安装有金属滑片，金属滑片上方设置有电阻板，电阻板上方设置有护盖，其中电阻板固定在护盖内侧并与金属滑片相接触，所述外连接轴件和内连接轴件之间还设置有限位栓。本专利技术的有益效果是：结构简单，主要关节部位均采用较为灵活的关节组件连接，使外骨骼四肢动作范围更大，减小外骨骼对人体的束缚感，可实现更多的人体动作；而且当外骨骼处于电量不足的情况时外推杆不受内推杆的影响可自由伸缩运动，避免了外骨骼因无法运动而必须脱下的问题。附图说明图1是本专利技术所述简易人体外骨骼的结构示意图；图2是本专利技术所述身体组件的结构示意图一；图3是本专利技术所述身体组件的结构示意图二；图4是本专利技术所述手臂组件的结构示意图一；图5是本专利技术所述手臂组件的结构示意图二；图6是本专利技术所述腿部组件的结构示意图一；图7是本专利技术所述腿部组件的结构示意图二；图8是本专利技术所述脚部组件的结构示意图一；图9是本专利技术所述脚部组件的结构示意图二；图10是本专利技术所述连接关节组件的结构示意图；图11是本专利技术所述主动关节组件的结构示意图一；图12是本专利技术所述主动关节组件的结构示意图二；图13是本专利技术所述轴关节组件的结构示意图；图14是本专利技术所述精密电动推杆的结构示意图一；图15是本专利技术所述精密电动推杆的结构示意图二；图16是本专利技术所述精密电动推杆的局部结构示意图一；图17是本专利技术所述精密电动推杆的局部结构示意图二；图18是本专利技术所述外推杆的结构示意图；图19是本专利技术所述内推杆的结构示意图；图20是本专利技术所述外管的结构示意图；图21是本专利技术所述内部丝杆和螺母的结构示意图；图22是本专利技术所述内部位置控制器的结构示意图；图中，1、身体组件；2、手臂组件；3、腿部组件；4、脚部组件；5、连接关节组件；6、主动关节组件；7、轴关节组件；8、精密电动推杆；80、推杆结构；81、减速齿轮机构；82、电机；83、电机控制器；84、逻辑控制器；85、内部位置控制器；86、调试开关组；87、电源开关；88、外部位置控制器接头；89、电源线；101、腰部连接板；102、右胯支板；103、左胯支板；104、背板；105、上身固定服；106、电源控制器；10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种简易人体外骨骼，其特征在于：包括身体组件(1)、手臂组件(2)、腿部组件(3)、脚部组件(4)、连接关节组件(5)、主动关节组件(6)、轴关节组件(7)和精密电动推杆(8)；其中身体组件(1)包括腰部连接板(101)、右胯支板(102)、左胯支板(103)、背板(104)、上身固定服(105)、电源控制器(106)、电池组(107)、右肩支板(108)和左肩支板(109)，所述身体组件(1)的最下方设置有腰部连接板(101)，腰部连接板(101)左右两侧分别安装有左胯支板(103)和右胯支板(102)；腰部连接板(101)的上方安装有背板(104)，背板(104)的后面设置有电池组(107)，背板(104)的上方安装有上身固定服(105)；上身固定服(105)的前面设置有电源控制器(106)，背板(104)的顶端左右两侧还分别安装有左肩支板(109)和右肩支板(108)；其中左、右肩支板通过连接关节组件(5)连接手臂组件(2)，左、右胯支板通过连接关节组件(5)连接腿部组件(3)；其中手臂组件(2)中的大臂支板(201)上方连接连接关节组件(5)，下方通过轴关节组件(7)连接小臂支板(202)；小臂支板(202)的下方安装有手臂固定护板(206)，手臂固定护板(206)上安装有手臂固定带(205)；其中护肘(204)固定在人体肘部，护肘(204)上设置有主动关节组件(6)；其中精密电动推杆(8)上方连接连接关节组件(5)，下方通过推杆连接件(203)连接小臂支板(202)；其中腿部组件(3)中的大腿支板(301)上方连接连接关节组件(5)，下方通过轴关节组件7连接小腿支板(302)；小腿支板(302)的下方安装有小腿固定带(305)，小腿固定带(305)上安装有小腿固定护板(306)；其中护膝(304)固定在人体膝部，护膝(304)上设置有主动关节组件(6)；其中精密电动推杆(8)上方连接连接关节组件(5)，下方通过推杆连接件(303)连接小腿支板(302)；其中脚部组件(4)包括连接栓(401)、上部连接件(402)、垫片(403)、万向节(404)、脚底板连接件(405)、脚底板(406)、橡胶鞋底(407)、踝关节固定带(408)和脚面固定带(409)，所述上部连接件(402)上方连接腿部组件(3)中小腿支板(302)，下方通过连接栓(401)连接万向节(404)，上部连接件(402)和万向节(404)中间还安装有垫片(403)；万向节(404)的下方连接有脚底板连接件(405)，脚底板连接件(405)下方设置有脚底板(406)，脚底板(406)下方设置有橡胶鞋底(407)；脚底板(406)上还安装有踝关节固定带(408)和脚面固定带(409)；其中精密电动推杆(8)包括推杆结构(80)、减速齿轮机构(81)、电机(82)、电机控制器(83)、逻辑控制器(84)、内部位置控制器(85)、调试开关组(86)、电源开关(87)、外部位置控制器接头(88)和电源线(89)，所述推杆结构(80)右侧设置有内部位置控制器(85)，推杆结构(80)下方设置有减速齿轮机构(81)；减速齿轮机构(81)的左侧上方设置有电机(82)，电机(82)上方设置有电机控制器(83)，电机控制器(83)上方设置有逻辑控制器(84)，逻辑控制器(84)上方分别设置有调试开关组(86)、电源开关(87)、外部位置控制器接头(88)和电源线(89)；其中推杆结构(80)包括锁定螺母(8001)、锁定卡件(8002)、复位弹簧(8003)、锁定滚珠(8004)、外推杆顶部零件(8005)、内推杆顶部零件(8006)、外推杆(8007)、外推杆底部滑块(8008)、内推杆(8009)、内推杆底部滑块(8010)、外管顶部零件(8011)、外管(8012)、内部丝杆(8014)和内部丝杆螺母(8015)，所述推杆结构(80)的最外侧设置有外管(8012)，外管(8012)顶端设置有外管顶部零件(8011)；外管(8012)内侧设置有外推杆(8007)，外推杆(8007)底部设置有外推杆底部滑块(8008)，外推杆(8007)顶端设置有外推杆顶部零件(8005)，外推杆顶部零件(8005)上安装有锁定滚珠(8004)，锁定滚珠(8004)上面盖合有锁定卡件(8002)，锁定卡件(8002)和外推杆顶部零件(8005)之间安装有复位弹簧(8003)，锁定卡件(8002)的上方还安装有锁定螺母(8001)；外推杆(8007)的内侧设置有内推杆(8009)，内推杆(8009)下方设置有内推杆底部滑块(8010)，内推杆(8009)顶端设置有内推杆顶部零件(8006)，内推杆顶部零件(8006)通过锁定滚珠(8004)与外推杆顶部零件(8005)相连；内推杆(800...

【技术特征摘要】
1.一种简易人体外骨骼，其特征在于：包括身体组件(1)、手臂组件(2)、腿部组件(3)、脚部组件(4)、连接关节组件(5)、主动关节组件(6)、轴关节组件(7)和精密电动推杆(8)；其中身体组件(1)包括腰部连接板(101)、右胯支板(102)、左胯支板(103)、背板(104)、上身固定服(105)、电源控制器(106)、电池组(107)、右肩支板(108)和左肩支板(109)，所述身体组件(1)的最下方设置有腰部连接板(101)，腰部连接板(101)左右两侧分别安装有左胯支板(103)和右胯支板(102)；腰部连接板(101)的上方安装有背板(104)，背板(104)的后面设置有电池组(107)，背板(104)的上方安装有上身固定服(105)；上身固定服(105)的前面设置有电源控制器(106)，背板(104)的顶端左右两侧还分别安装有左肩支板(109)和右肩支板(108)；其中左、右肩支板通过连接关节组件(5)连接手臂组件(2)，左、右胯支板通过连接关节组件(5)连接腿部组件(3)；其中手臂组件(2)中的大臂支板(201)上方连接连接关节组件(5)，下方通过轴关节组件(7)连接小臂支板(202)；小臂支板(202)的下方安装有手臂固定护板(206)，手臂固定护板(206)上安装有手臂固定带(205)；其中护肘(204)固定在人体肘部，护肘(204)上设置有主动关节组件(6)；其中精密电动推杆(8)上方连接连接关节组件(5)，下方通过推杆连接件(203)连接小臂支板(202)；其中腿部组件(3)中的大腿支板(301)上方连接连接关节组件(5)，下方通过轴关节组件7连接小腿支板(302)；小腿支板(302)的下方安装有小腿固定带(305)，小腿固定带(305)上安装有小腿固定护板(306)；其中护膝(304)固定在人体膝部，护膝(304)上设置有主动关节组件(6)；其中精密电动推杆(8)上方连接连接关节组件(5)，下方通过推杆连接件(303)连接小腿支板(302)；其中脚部组件(4)包括连接栓(401)、上部连接件(402)、垫片(403)、万向节(404)、脚底板连接件(405)、脚底板(406)、橡胶鞋底(407)、踝关节固定带(408)和脚面固定带(409)，所述上部连接件(402)上方连接腿部组件(3)中小腿支板(302)，下方通过连接栓(401)连接万向节(404)，上部连接件(402)和万向节(404)中间还安装有垫片(403)；万向节(404)的下方连接有脚底板连接件(405)，脚底板连接件(405)下方设置有脚底板(406)，脚底板(406)下方设置有橡胶鞋底(407)；脚底板(406)上还安装有踝关节固定带(408)和脚面固定带(409)；其中精密电动推杆(8)包括推杆结构(80)、减速齿轮机构(81)、电机(82)、电机控制器(83)、逻辑控制器(84)、内部位置控制器(85)、调试开关组(86)、电源开关(87)、外部位置控制器接头(88)和电源线(89)，所述推杆结构(80)右侧设置有内部位置控制器(85)，推杆结构(80)下方设置有减速齿轮机构(81)；减速齿轮机构(81)的左侧上方设置有电机(82)，电机(82)上方设置有电机控制器(83)，电机控制器(83)上方设置有逻辑控制器(84)，逻辑控制器(84)上方分别设置有调试开关组(86)、电源开关(87)、外部位置控制器接头(88)和电源线(89)；其中推杆结构(80)包括锁定螺母(8001)、锁定卡件(8002)、复位弹簧(8003)、锁定滚珠(8004)、外推杆顶部零件(8005)、内推杆顶部零件(8006)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英宽，
申请(专利权)人：刘英宽，
类型：发明
国别省市：河北,13