【技术实现步骤摘要】
重心变化驱动的下肢外骨骼机器人
本专利技术涉及一种下肢外骨骼机器人，尤其是一种髋关节利用重心变化驱动、膝关节电机驱动的下肢外骨骼机器人,属于康复机器人
技术介绍
随着人口老年化的进程，截瘫、偏瘫患者人数的逐年增加，下肢外骨骼机器人逐渐成为研究的热点，它可以辅助使用者进行站立行走以及康复训练，从而使使用者逐渐恢复肢体功能。下肢外骨骼机器人可以使患者得到充分的康复训练，减轻康复治疗师的工作强度，降低康复成本，减轻家庭和社会负担。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2016105901022提出了一种轻型化高速大负载下肢外骨骼机器人，采用液压驱动髋关节和膝关节，可以利用于负重行走，但总体相对来说还是较重。申请号2017110652645提出了一种变刚度下肢外骨骼机器人，虽然柔性调整机构可以使机器人在运动中更具有柔顺性，但由于有两个主动自由度，造成下肢外骨骼机器人的重量较重，对使用者的压迫较大。
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、重量大、无电机驱动时不进行助力等问题，本专利技术提出一种重心变化驱动的下肢外骨骼机器人，该机器人髋关节利用重心变化驱动屈曲伸展、利用电机驱动膝关节。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种重心变化驱动的下肢外骨骼机器人，包括背部模块、背部支撑架模块、大腿杆件、膝关节电机模块、小腿杆件、踝关节模块和脚部模块，所述背部模块中安装有电池、驱动器和中央处理器，并与背部支...
【技术保护点】
1.一种重心变化驱动的下肢外骨骼机器人，包括背部模块（1）、背部支撑架模块（2）、大腿杆件（3）、膝关节电机模块（4）、小腿杆件（5）、踝关节模块（6）和脚部模块（7），其特征在于：所述背部模块（1）中安装有电池（11）、驱动器（12）和中央处理器（13），并与背部支撑架模块（2）固定连接在一起；所述背部支撑架模块（2）包括支撑架（21）、背缆（22）、轴（23），所述支撑架（21）两侧分别通过轴（23）转动连接大腿杆件（3），且两个大腿杆件（3）之间通过背缆（22）连接在一起，利用行走过程中的重心变化使大腿杆件3围绕轴23旋转，从而驱动髋关节的屈曲伸展；所述膝关节电机模块（4）与大腿杆件（3）下部固定连接；所述膝关节电机模块（4）包括外壳（41）、电机（42）、谐波减速器（43）、扭矩传感器（44）、输出轴（45），所述电机（42）通过谐波减速器（43）和扭矩传感器（44）连接输出轴（45），输出轴（45）通过键（46）和小腿杆件（5）的上杆件（51）连接，以此带动膝关节的屈曲伸展。
【技术特征摘要】
1.一种重心变化驱动的下肢外骨骼机器人，包括背部模块（1）、背部支撑架模块（2）、大腿杆件（3）、膝关节电机模块（4）、小腿杆件（5）、踝关节模块（6）和脚部模块（7），其特征在于：所述背部模块（1）中安装有电池（11）、驱动器（12）和中央处理器（13），并与背部支撑架模块（2）固定连接在一起；所述背部支撑架模块（2）包括支撑架（21）、背缆（22）、轴（23），所述支撑架（21）两侧分别通过轴（23）转动连接大腿杆件（3），且两个大腿杆件（3）之间通过背缆（22）连接在一起，利用行走过程中的重心变化使大腿杆件3围绕轴23旋转，从而驱动髋关节的屈曲伸展；所述膝关节电机模块（4）与大腿杆件（3）下部固定连接；所述膝关节电机模块（4）包括外壳（41）、电机（42）、谐波减速器（43）、扭矩传感器（44）、输出轴（45），所述电机（42）通过谐波减速器（43）和扭矩传感器（...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻洪流，魏小东，魏文韬，曹武警，霍金月，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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