一种外骨骼助力机器人制造技术

本发明专利技术实施例涉及一种外骨骼助力机器人，包括：背部固定架，包括腰部固定架、肩部固定架和两个背部梁；两个背部梁平行固设于腰部固定架与肩部固定架之间；锁紧件，每个背部梁上固定一个锁紧件；气缸，具有活塞杆和无杆侧端盖；无杆侧端盖与锁紧件之间铰接；连接件，一端与活塞杆之间铰接；联动轴，设置在腰部固定架上；连接件的另一端固定连接在联动轴上；下肢部件，与联动轴的一端固定连接；绑带扣，每个背部梁上设置一个绑带扣；肩带，一端设置在绑带扣上，另一端设置在肩部固定架上；腰带，两端分别与腰部固定架的两端相连。本发明专利技术，结构简单，轻便灵活，可实现穿戴者自由行走，其主要应用于频繁弯腰负重场景，能够快速为穿戴者提供辅助力。

An exoskeleton assisted robot

The embodiment of the invention relates to an exoskeleton support robot, including the back fixator, including the waist fixed frame, the shoulder frame and the two back beams; the two back beams are fixed between the waist fixed frame and the shoulder fixed frame; the locking part is fixed on each back beam, and the cylinder is equipped with a piston rod and a piston rod. A non rod side end cap; a hinged joint between the rod free side cover and the locking part; the joint, the hinge between one end and the piston rod; the linkage shaft is set on the waist fixed frame; the other end of the connector is fixed on the linkage shaft; the lower extremities are connected to one end of the linkage shaft; the bandage buckle and a bandage on each back beam are set. The shoulder strap is arranged on the binding buckle, and the other end is arranged on the shoulder fixing frame; the two ends of the waist belt are respectively connected with two ends of the waist fixed frame. The invention is simple in structure, flexible and flexible, and can realize the wearer's free walk. It is mainly used in frequent stooping scenes, and can provide auxiliary power for the wearer quickly.

【技术实现步骤摘要】
一种外骨骼助力机器人
本专利技术涉及可穿戴设备
，尤其涉及一种外骨骼助力机器人。
技术介绍
随着经济水平的不断提高，我国各行各业都呈现了突飞猛进的发展态势，尤其是制造业与物流业。但是，制造车间或物流货物仓库中的搬运作业目前仍主要依靠单纯的人力，一方面，单纯依靠人力搬运工件或货物，劳动强度大，工作效率低；另一方面，在搬运过程中，工作人员需要频繁弯腰负重，长期从事搬运作业会对人体造成一定的伤害。在搬运作业中，腰部是工作人员的主要受力部位，因此，设计一种能够辅助搬运的腰部机械外骨骼装置显得尤为重要。机械外骨骼，又名“外骨骼装甲”或“外骨骼机甲”，其结构类似昆虫的外骨骼，能够穿戴在人体上，从而给人提供保护、额外的动力或能力，增强人体机能。在现有技术中，已经公布了很多穿戴式的外骨骼装置，其功能囊括了负重行走、搬起重物、医疗辅助康复、单兵作战服等。但目前的外骨骼装置结构复杂，导致装置较重，不利于搬运作业的进行，且成本较高，同时，一般腰部助力外骨骼均设有髋关节动力装置，安装在腰部助力机器人的背部支架与外骨骼下肢连接处，且髋关节动力装置设置在腰部两侧，腰部两端髋关节动力装置之间的宽度为固定值，但是每个使用者的腰部宽度不一定相同，因此，腰部助力外骨骼对穿戴者的体型有一定的要求，适用范围具有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种轻便灵活、可实现穿戴者自由行走的外骨骼助力机器人。为实现上述目的，本专利技术提供了一种外骨骼助力机器人，所述外骨骼助力机器人包括：背部固定架，所述背部固定架包括腰部固定架、肩部固定架和两个背部梁；两个所述背部梁平行固设于所述腰部固定架与所述肩部固定架之间；锁紧件，每个所述背部梁上固定一个所述锁紧件；气缸，所述气缸具有活塞杆和无杆侧端盖；所述无杆侧端盖与所述锁紧件之间铰接；连接件，所述连接件的一端与所述活塞杆铰接；联动轴，所述联动轴设置在所述腰部固定架上；所述连接件的另一端固定连接在所述联动轴上；下肢部件，所述下肢部件与所述联动轴的一端固定连接，所述下肢部件随所述联动轴的转动而转动；绑带扣，每个所述背部梁上设置一个所述绑带扣；肩带，所述肩带的一端设置在所述绑带扣上，所述肩带的另一端设置在所述肩部固定架上；腰带，所述腰带的两端分别与所述腰部固定架的两端相连，用于将所述腰部固定架固定于穿戴者的腰部；当所述气缸工作时，所述下肢部件压紧所述穿戴者的大腿，所述活塞杆压入所述气缸中，拉动所述连接件的一端，从而所述连接件的另一端带动所述联动轴和所述下肢部件转动，所述肩带向后拉动所述穿戴者的肩部，从而完成直腰动作。优选的，所述腰部固定架包括腰部背板、两个固定板和两个固定装置；两个所述固定板平行设于所述腰部背板上，每个所述固定板上具有一个所述固定装置；所述背部梁的一端固定于所述固定装置中。进一步优选的，所述固定装置包括一个或多个固定块，每个所述固定块均包括第一压块、第二压块和两个卡块；所述第一压块固定在所述固定板上，所述第二压块设置于所述第一压块上，所述背部梁固定在所述第一压块与所述第二压块之间；所述第一压块、所述第二压块与所述固定板的两端均开有卡槽，每个所述卡块设置在所述卡槽内，用于将所述第一压块和所述第二压块固定在所述固定板上。再进一步优选的，所述卡块的两端分别与所述第二压块和所述固定板螺栓连接。优选的，所述肩部固定架包括连接杆、托架和肩带板；所述连接杆，所述连接杆的两端分别与两个所述背部梁的另一端端部相连；所述托架，设置在所述连接杆上；所述肩带板，通过十字轴与所述托架相连。优选的，所述活塞杆上设有气缸接头，所述气缸接头与所述连接件铰接。优选的，所述连接件与所述联动轴之间通过平键连接。优选的，所述下肢部件包括相互连接的髋弯管和腿挡；所述髋弯管包括第一弯管和第二弯管，所述第一弯管上开有多个第一螺纹孔，所述第二弯管上开有多个第二螺纹孔，所述第一弯管与所述第二弯管通过固定螺栓依次穿设所述第二螺纹孔和所述第一螺纹孔固定连接。进一步优选的，所述腰部背板的两端均设有两个轴承座，所述轴承座内设有轴承，所述联动轴穿设于所述轴承内。本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人，采用髋弯管、腿挡与背部固定架相结合，代替传统的髋关节动力装置，髋弯管和背部固定架均置于穿戴者的背部，因此对穿戴者的体型没有要求，同时，可以根据穿戴者的身高调节背部梁以及髋弯管的长度，适用人群的范围大。此机器人轻便灵活，可实现穿戴者自由行走，结构简单，成本低，其主要应用于频繁弯腰负重场景，能够快速为穿戴者提供辅助力，从而轻松完成搬运作业。附图说明图1为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的主视图；图4为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的局部放大图；图5为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的腰部固定架部分图一；图6为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的腰部固定架部分图二；图7为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的直腰状态图；图8为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的弯腰状态图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例涉及提供的外骨骼助力机器人，髋弯管和背部固定架均置于穿戴者的背部，对穿戴者的体型没有要求，同时，可以根据穿戴者的身高调节背部梁以及髋弯管的长度，适用人群的范围大，且此机器人轻便灵活，可实现穿戴者自由行走，并能够快速为穿戴者提供辅助力。图1、图2、图3、图4、图5和图6分别为本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人的结构示意图一、结构示意图二、主视图、局部放大图、腰部固定架部分图一和腰部固定架部分图二。结合图1、图2、图3、图4、图5、图6所示：本专利技术实施例提供的外骨骼助力机器人具体包括：背部固定架1、锁紧件2、气缸3、连接件4、联动轴5、下肢部件6、气缸接头7、绑带扣8、肩带9和腰带10。具体的，背部固定架1包括腰部固定架11、肩部固定架12和两个背部梁13，两个背部梁13平行固设于腰部固定架11与肩部固定架12之间。每个背部梁13上固定一个锁紧件2。气缸3具有活塞杆31和无杆侧端盖32，无杆侧端盖32与锁紧件2之间铰接，优选的，活塞杆31上还设有气缸接头7，气缸接头7与连接件4铰接。连接件4的一端与活塞杆31之间铰接，连接件4的另一端固定连接在联动轴5上，联动轴5设置在腰部固定架11上，优选的，连接件4与联动轴5之间通过平键(图中未示出)连接。下肢部件6与联动轴5的一端固定连接，下肢部件6随联动轴5的转动而转动。其中，腰部固定架11包括腰部背板111、两个固定板112和两个固定装置113，两个固定板112平行设于腰部背板111上，每个固定板112上具有一个固定装置113，背部梁13的一端固定于固定装置113中。固定装置113包括一个或多个固定块114，每个固定块114均包括第一压块1141、第二压块1142和两个卡块1143，第一压块1141固定在固定板112上，第二压块1142设置于第一压块1141上，背部梁13固定在第一压块1141与第二压块1142之间，第一压块1141、第二压块1142与固定板112的两端均开有卡槽1144，每个卡块1143设置在卡槽1144本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外骨骼助力机器人，其特征在于，所述外骨骼助力机器人包括：背部固定架，所述背部固定架包括腰部固定架、肩部固定架和两个背部梁；两个所述背部梁平行固设于所述腰部固定架与所述肩部固定架之间；锁紧件，每个所述背部梁上固定一个所述锁紧件；气缸，所述气缸具有活塞杆和无杆侧端盖；所述无杆侧端盖与所述锁紧件之间铰接；连接件，所述连接件的一端与所述活塞杆铰接；联动轴，所述联动轴设置在所述腰部固定架上；所述连接件的另一端固定连接在所述联动轴上；下肢部件，所述下肢部件与所述联动轴的一端固定连接，所述下肢部件随所述联动轴的转动而转动；绑带扣，每个所述背部梁上设置一个所述绑带扣；肩带，所述肩带的一端设置在所述绑带扣上，所述肩带的另一端设置在所述肩部固定架上；腰带，所述腰带的两端分别与所述腰部固定架的两端相连，用于将所述腰部固定架固定于穿戴者的腰部；当所述气缸工作时，所述下肢部件压紧所述穿戴者的大腿，所述活塞杆压入所述气缸中，拉动所述连接件的一端，从而所述连接件的另一端带动所述联动轴和所述下肢部件转动，所述肩带向后拉动所述穿戴者的肩部，从而完成直腰动作。

【技术特征摘要】
1.一种外骨骼助力机器人，其特征在于，所述外骨骼助力机器人包括：背部固定架，所述背部固定架包括腰部固定架、肩部固定架和两个背部梁；两个所述背部梁平行固设于所述腰部固定架与所述肩部固定架之间；锁紧件，每个所述背部梁上固定一个所述锁紧件；气缸，所述气缸具有活塞杆和无杆侧端盖；所述无杆侧端盖与所述锁紧件之间铰接；连接件，所述连接件的一端与所述活塞杆铰接；联动轴，所述联动轴设置在所述腰部固定架上；所述连接件的另一端固定连接在所述联动轴上；下肢部件，所述下肢部件与所述联动轴的一端固定连接，所述下肢部件随所述联动轴的转动而转动；绑带扣，每个所述背部梁上设置一个所述绑带扣；肩带，所述肩带的一端设置在所述绑带扣上，所述肩带的另一端设置在所述肩部固定架上；腰带，所述腰带的两端分别与所述腰部固定架的两端相连，用于将所述腰部固定架固定于穿戴者的腰部；当所述气缸工作时，所述下肢部件压紧所述穿戴者的大腿，所述活塞杆压入所述气缸中，拉动所述连接件的一端，从而所述连接件的另一端带动所述联动轴和所述下肢部件转动，所述肩带向后拉动所述穿戴者的肩部，从而完成直腰动作。2.根据权利要求1所述的外骨骼助力机器人，其特征在于，所述腰部固定架包括腰部背板、两个固定板和两个固定装置；两个所述固定板平行设于所述腰部背板上，每个所述固定板上具有一个所述固定装置；所述背部梁的一端固定于所述固定装置中。3.根据权利要求2所述的外骨骼助力机器人，其特征在于，所述固定装置包括一个或多个固定块，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王潮，张崇冰，陈博宇，
申请(专利权)人：北京铁甲钢拳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11