一种下肢外骨骼机器人制造技术

技术编号:20226868 阅读:73 留言:0更新日期:2019-01-29 18:19
本发明专利技术为一种下肢外骨骼机器人。该机器人所述股部支撑部分与胫部支撑部分连接;所述胫部支撑部分与足部支撑部连接;所述动力室固定于胫部支撑部分的侧部;所述股部支持部分包括股前侧支撑板、股后侧支撑板、股部框架、股部陀螺仪和加速度传感器,以及四个股部连杆、四个股部压力传感器;所述动力室由动力室底板、动力室壳体、控制舱、能量释放装置、电机驱动装置和膝关节从动体构成。本发明专利技术的机器人能对穿戴者行走过程中的能量进行回收,并传递给能量释放装置,后者与电机驱动装置一起为穿戴者的行走提供辅助,从而达到节约能源的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种下肢外骨骼机器人
本专利技术涉及辅助机器人
,具体涉及一种可穿戴助行下肢外骨骼及其控制方法。
技术介绍
进入21世纪,中国人口老龄化逐渐加剧,据预测,到2050年,中国老龄人口将达到总人口的三分之一。膝关节炎症则是老年人关节疾病中最主要的一种情况,据统计,60岁以上的老年人中10%的男性和13%的女性都患有关节炎的症状。关节炎带来的膝关节疼痛严重影响患者的行走能力,给老年人的自由出行带来了很多困难。为分担膝关节承受的重量并对行走过程进行助力,下肢外骨骼是一种很有应用前景的解决办法。下肢外骨骼一般分为有动力和无动力两种形式,它与穿戴者进行协同动作,感知穿戴者运动意图,并为其特定关节提供辅助力矩,从而对穿戴者的运动能力进行增强。动力外骨骼一般需要额外的能量源为其作动器提供能量输入,而无动力外骨骼往往采用能量回收的方式,将人体运动过程中的能量通过机构弹性或特制的储能元件进行储存,并按需求进行释放。用于老年人等行动能力较弱者的下肢助行外骨骼一般采用蓄电池方案,如日本Cyberdine公司的HAL,以及Honda公司发布的名为体重支撑系统的外骨骼等。受限于电池的能量密度和电机的能量转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢外骨骼机器人,其特征为该机器人包括股部支撑部分、胫部支撑部分、足部支撑部分和动力室;所述股部支撑部分与胫部支撑部分连接;所述胫部支撑部分与足部支撑部连接;所述动力室固定于胫部支撑部分的侧部;所述股部支持部分包括股前侧支撑板、股后侧支撑板、股部框架、股部陀螺仪和加速度传感器,以及四个股部连杆、四个股部压力传感器;所述股部框架主体为环形,股前侧支撑板和股后侧支撑板分别位于其环状结构的内的前、后两侧;股部框架前侧有向上、下方伸出的支架,每个支架末端分别与两个股部连杆的一端连接,两个股部连杆的另一端分别与股前侧支撑板上下部连接;同理,股部框架后侧有向上、下方伸出的支架,支架末端设有安装轴孔...

【技术特征摘要】
1.一种下肢外骨骼机器人,其特征为该机器人包括股部支撑部分、胫部支撑部分、足部支撑部分和动力室;所述股部支撑部分与胫部支撑部分连接;所述胫部支撑部分与足部支撑部连接;所述动力室固定于胫部支撑部分的侧部;所述股部支持部分包括股前侧支撑板、股后侧支撑板、股部框架、股部陀螺仪和加速度传感器,以及四个股部连杆、四个股部压力传感器;所述股部框架主体为环形,股前侧支撑板和股后侧支撑板分别位于其环状结构的内的前、后两侧;股部框架前侧有向上、下方伸出的支架,每个支架末端分别与两个股部连杆的一端连接,两个股部连杆的另一端分别与股前侧支撑板上下部连接;同理,股部框架后侧有向上、下方伸出的支架,支架末端设有安装轴孔,分别与两个股部连杆的一端连接,股部连杆的另一端分别与股后侧支撑板上下部连接;股部框架的中部两侧均有向下方伸出的第一支撑臂;股前侧支撑板与股后侧支撑板的内侧,各安装有两个股部压力传感器,分别沿股前侧支撑板与股后侧支撑板中轴线上、下布置;股部框架第一支撑臂外侧安装有股部陀螺仪和加速度传感器;所述胫部支撑部分包括胫前侧支撑板、胫后侧支撑板、胫部支撑架、胫部陀螺仪和加速度传感器,以及四个胫部连杆、四个胫部压力传感器;所述胫部框架主体为环形,胫前侧支撑板和胫后侧支撑板位于其环状结构的内的前、后两侧;胫部框架前侧有向上、下方伸出的支架,支架末端分别与两个胫部连杆的一端连接,两个胫部连杆的另一端分别与胫前侧支撑板上下部连接;同理,胫部框架后侧有向上、下方伸出的支架,支架末端分别与两个胫部连杆的一端连接,两个胫部连杆的另一端分别与胫后侧支撑板上、下部连接;胫部框架的内外两侧均有向上方伸出的第二支撑臂,其末端与股部框架的第一支撑臂轴连接,并构成外骨骼膝关节;胫部框架的外侧有一个向下伸出的第三支撑臂,与足部支撑部分所包含的足部固定架连接,第三支撑臂固定有动力室;胫前侧支撑板与胫后侧支撑板的内侧,各安装有两个胫部压力传感器,分别沿胫前侧支撑板与胫后侧支撑板中轴线布置;胫部框架第三支撑臂外侧安装有胫部陀螺仪和加速度计;...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈玲玲马申宇宋晓伟王超
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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