一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人制造技术

一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，包括腰部连接机构和腿部连接机构，腰部连接机构两侧设置有腿部连接机构，腰部连接机构两侧分别设置有电机处串联弹性模块，腿部连接机构顶部设置有髋关节处串联弹性模块，所述髋关节处串联弹性模块与电机处串联弹性模块通过套索传动机构连接传动，髋关节处串联弹性模块、电机处串联弹性模块和套索传动机构通过驱动及传感系统提供控制与动力。本发明专利技术能够实现为行走能力弱人群如老年人或患病康复人群的行走辅助，亦可为日常生活中需进行长时间、长距离行走人群提供行走助力，结合人机交互、意图感知技术，进一步实现人体运动辅助，实现人体运动能力提升。现人体运动能力提升。现人体运动能力提升。

【技术实现步骤摘要】
一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人


[0001]本专利技术涉及机器人及人机交互
，特别涉及一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会快速的发展变化，人口老龄化问题及医疗康复问题日益严重，预计到2050年，我国60岁以上老年人口数量将会达到4.38亿；同时，许多人在日常工作和生活中需要进行长时间、长距离的行走运动，如护士、环卫工人、管道维护人员及军事人员等，长时间、长距离的行走经常会导致身体不适及肌肉疲劳等症状，长期性的肌肉疲劳更是引起肌肉组织损伤的最主要原因，严重的肌肉损伤甚至会导致肾功能衰竭等后果。下肢助力外骨骼能够实现对人体运动的辅助，减少腿部肌肉疲劳，避免肌肉损伤。
[0003]现有下肢助力外骨骼多为驱动电机直接布置在人体关节处，通过电机及减速器带动外骨骼关节运动，从而实现对人体助力效果，但该种形式使得外骨骼关节处体积庞大，且重量及转动惯量非常大，对穿戴及控制过程造成不便。
[0004]因此针对现有下肢助力外骨骼机器人所存在的问题，需设计一种将驱动系统后置或外置，体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，其特征在于，包括腰部连接机构和腿部连接机构，腰部连接机构两侧设置有腿部连接机构，腰部连接机构两侧分别设置有电机处串联弹性模块，腿部连接机构顶部设置有髋关节处串联弹性模块，所述髋关节处串联弹性模块与电机处串联弹性模块通过套索传动机构连接传动，髋关节处串联弹性模块、电机处串联弹性模块和套索传动机构通过驱动及传感系统提供控制与动力。2.根据权利要求1所述的一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，其特征在于，所述腰部连接机构包括环绕人腰部设置的腰带(2)以及用于外骨骼机器人腰部宽度调整的腰部调长板(1)，左右侧腰板(3)通过螺栓与腰部调长板(1)进行连接。3.根据权利要求2所述的一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，其特征在于，所述腰带(2)采用运动护腰，其内部有硬质支撑结构，同时其宽度约为10cm，腰带(2)与腰部调长板(1)通过螺栓进行连接，所述腰部调长板(1)上设置有螺纹孔，左右侧腰板(3)连接时可根据穿戴者需要进行选择，可调节范围为390mm
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510mm,调节至适宜穿戴者穿戴宽度进行连接。4.根据权利要求1所述的一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，其特征在于，所述腿部连接结构包括外摆连接块(21)，外摆连接块(21)通过螺栓与髋关节处串联弹性模块的髋关节弹性传动外圈(14)连接，外摆连接块(21)设置在腿部连杆(22)上，所述腿部连杆(22)采用碳纤维管，腿部连杆(22)上安装有腿部连接块(23)，腿部连接块(23)上设置有腿部调长板(24)，所述腿部连接块(23)上设计有陀螺仪安装槽，用于布置加速度计，加速度计用于感知人体运动模式；腿部调长板(24)上安装有护板(25)，护板(25)用于与人体大腿进行固连，腿部连接块(23)单边各布置有4个插扣(26)，插扣(26)用于连接绑带。5.根据权利要求4所述的一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，其特征在于，所述腿部调长板(24)可调节范围为400mm
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450mm，护板(25)与调长板(24)通过螺栓连接。6.根据权利要求1所述的一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，其特征在于，所述套索传动机构包括两根钢索(11)，钢索(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱斌，王英旭，屠尧，朱鹏程，许鹏，侯卫坤，姚丹丹，段琛，
申请(专利权)人：西安市红会医院，
类型：发明
国别省市：