一种外骨骼辅助移动设备制造技术

本发明专利技术提供了一种外骨骼辅助移动设备，将辅助移位、外骨骼升降两种主要功能相结合。主要由轮组、基座、轮腿和下肢外骨骼组成。轮组的前两轮和后两轮，分别两两地与基座相活动连接；前两轮和后两轮可驱动地靠近和远离，从而将基座进行顶升或降下；下肢外骨骼和基座相连接，下肢外骨骼随基座升降。轮组的四轮为轮毂电机驱动的麦克纳姆轮或普通橡胶轮。轮腿与基座之间单自由度铰接或者全向球铰接。采用减重机构，实现对使用者的身体减重。本发明专利技术至少具备以下有益效果：采用轮腿结构实现对外骨骼的提升和降低，系统复杂程度降低；采购麦克纳姆轮轮组，实现全向移动；具有减重机构，实现身体减重。

【技术实现步骤摘要】
一种外骨骼辅助移动设备
本专利技术涉及电动移位机及外骨骼
，具体为一种外骨骼辅助移动设备。
技术介绍
由于事故/伤病等原因造成下肢受损的病人，为了防止长时间的卧床导致肌肉萎缩，常常需要不断地进行站立和行走的训练，同时以达到康复的目的。另外，老年人的腿部肌肉无力，也常常导致其行动不便甚至丧失活动能力，严重影响老年人的生活质量。外骨骼机器人逐渐在此类康复的过程中，发挥着越来越重要的作用。在使用外骨骼的过程中，一般还是需要人为的进行辅助，防止患者跌倒，辅助患者进行转弯。现有技术中，多借助外骨骼与辅助吊架相结合的方式，一方面，以外骨骼实现对人下肢康复的控制；另一方面，使用辅助吊架辅助进行外骨骼的行走，防止使用者摔倒。CN201220069760.4下肢步态训练减重支撑装置与CN202011258446.6一种万向调节无源跟随吊架，采用类似结构的吊架方式，与外骨骼实现结合，实现跟随外骨骼步伐移动，已经实现对外骨骼升降的目的。Hocoma的Lokomat康复机器人，Motorika的ReoAmbulator下肢康复机器人，均使用外骨骼机器人+跑步台+减重设备的方式，来实现对下肢的康复训练。但限制了患者的行动空间，患者能够自由行动到希望的位置，对患者的康复进程以及心理，都会有较大的影响。从上文可见，现有技术中的外骨骼移位机，一般是将行走功能、移位功能、升降功能分成系统的多个组成部分来进行的。需要一个新的解决方案，实现辅助患者随外骨骼自由直行、转向，具有升降功能等为一体，且系统结构简单的辅助设备。
技术实现思路
本专利技术提供一种解决外骨骼移位问题的新的解决思路，将辅助移位、外骨骼升降两种主要功能相结合，即：一种外骨骼辅助移动设备。本专利技术主要由轮组（1）、基座（2）、轮腿（3）和下肢外骨骼（503）组成。轮组（1）为四轮，前两轮和后两轮，分别两两地与基座（2）相活动连接；前两轮和后两轮可驱动地靠近和远离，从而顶升或降下基座（2）；下肢外骨骼（503）和基座（2）相连接，下肢外骨骼（503）随基座（2）升降。轮组（1）的四轮为轮毂电机驱动的麦克纳姆轮或普通橡胶轮。轮腿（3）与基座（2）之间单自由度铰接或者全向球铰接。且可选地使用可控锁紧的全向球铰接。采用减重机构（6），实现对使用者（5）的身体减重。本专利技术的前两轮和后两轮可驱动地靠近时，由于轮组（1）与基座（2）之间的轮腿（3）为刚性的，会使得前两轮（两点）、后两轮（两点）、基座（2）（一面）、各轮腿（3）（四线）组成的梯形结构变高，从而将下肢外骨骼（503）连同其上的使用者（5）拉高，反之则降低。本专利技术至少具备以下有益效果：1、采用轮腿结构实现对外骨骼的提升和降低，系统复杂程度降低；2、采购麦克纳姆轮轮组，实现全向移动；3、具有减重机构，实现身体减重。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1本专利技术主视图。图2本专利技术右视图1。图3本专利技术右视图2。图4本专利技术实施例之一俯视图。图5本专利技术实施例之二俯视图。图6本专利技术实施例之三俯视图1。图7本专利技术实施例之三俯视图2。图8本专利技术可控球铰。图9本专利技术可控球铰局部剖视图。图10本专利技术运动分解图1，箭头含义见图。图11本专利技术运动分解图2，箭头含义见图。图12本专利技术使用状态之坐姿图。图13本专利技术使用状态之站立转移图。图14本专利技术减震机构示意图。图中：轮组（1），后右麦轮（101），后左麦轮（102），后右驱动（103），后左驱动（104），后右连杆（105），后左连杆（106），后右转轴（107），后左转轴（108），前右麦轮（109），前左麦轮（110），前右驱动（111），前左驱动（112），后右轮毂（122），后左轮毂（123），后右转向驱动（126），后左转向驱动（127）；基座（2），控制柜（201），左上万向球铰（203），右上万向球铰（204），前伸对中架（205），对中转轴（206），对中摇臂（207），右摇臂（208），左摇臂（209），左摇臂铰（210），右摇臂铰（211），后同步架（141），锁定齿轮（220），内锥螺纹（221），齿轮齿（222），锁定球囊件（223），连接槽（224），外锥螺纹（225），锁定面（226），形变槽（228），球体（229），下连接端（230），锁定驱动（232），驱动齿轮（233）；轮腿（3），前同步架（4），前右平行机构（301），前左平行机构（302），右下万向球铰（303），左下万向球铰（304），前右下连杆（305），前左下连杆（306），车体右连接端（307），车体左连接端（308），后右平行机构（142），后左平行机构（143），弹性结构（309），固定滑轨块（310），减震弹性件（311），外骨骼连接件（312）；使用者（5），外骨骼连接端（501），腰部固定架（502），下肢外骨骼（503），腋下减重托（504），减重滑块（505）；减重机构（6），力矩电机（601），缆索（602），定滑轮（603），滑块基座（604）为了简化表述方便，本说明书中将同类零部件写入同一个名称中，如：麦克纳姆轮（101，102，109，110）：指前右麦轮（109）、前左麦轮（110）、后右麦轮（101）和后左麦轮（102）；前麦轮（109，110）：指前右麦轮（109）和前左麦轮（110）；后麦轮（101，102）：指后右麦轮（101）和后左麦轮（102）。在同一的名称中，为了表述方便，未出现前、后、左、右等方位词，应以各附图标号及对应的附图说明中的名称为准。具体实施方式如下，将结合图1-14所示，对本专利技术的具体实施方式进行阐释。本专利技术的典型实施例之一，本专利技术为主要由轮组（1）、基座（2）、轮腿（3）和下肢外骨骼（503）组成。轮组（1）为四轮，前两轮和后两轮，分别两两地与基座（2）相活动连接；前两轮和后两轮可驱动地靠近和远离，从而顶升或降下基座（2）；下肢外骨骼（503）和基座（2）相连接，下肢外骨骼（503）随基座（2）升降。本专利技术的前两轮和后两轮均为主动轮。四轮可驱动地靠近时，由于轮组（1）与基座（2）之间的轮腿（3）为刚性的，会使得前两轮（两点）、后两轮（两点）、基座（2）（一面）、各轮腿（3）（四线）组成的梯形结构变高，从而将下肢外骨骼（503）连同其上的使用者（5）拉高，反之则降低。升起状态图，如图13，降低状态图，如图12。目前外骨骼在使用过程中，普遍存在转向难的问题。一般均需要借助外部力量或设备辅助进行转向。下肢外骨骼（503）连同其上的使用者（5）被拉高后，可以实现跟随移动设备而转向。降低后，方便使用者（5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外骨骼辅助移动设备，主要由轮组（1）、基座（2）、轮腿（3）和下肢外骨骼（503）组成，其特征在于轮组（1）为四轮，前两轮和后两轮分别两两地与基座（2）相活动连接；前两轮和后两轮可驱动地靠近和远离，从而顶升或降下基座（2）；下肢外骨骼（503）和基座（2）相连接，下肢外骨骼（503）随基座（2）升降。/n

【技术特征摘要】
1.一种外骨骼辅助移动设备，主要由轮组（1）、基座（2）、轮腿（3）和下肢外骨骼（503）组成，其特征在于轮组（1）为四轮，前两轮和后两轮分别两两地与基座（2）相活动连接；前两轮和后两轮可驱动地靠近和远离，从而顶升或降下基座（2）；下肢外骨骼（503）和基座（2）相连接，下肢外骨骼（503）随基座（2）升降。


2.如权利要求1所述的一种外骨骼辅助移动设备，其特征在于所述的轮组（1）是由麦克纳姆轮（101，102，109，110），驱动（103，104，111，112）组成；后麦轮（101，102）分别与后连杆（105，106）相固定，后连杆（105，106）通过后转轴（107，108）与基座（2）形成转动副；还包括平行机构（301，302），平行机构（301，302）上铰接至基座（2），下铰接至前麦轮（109，110）；所述的铰接为万向球铰（203，204，303，304）。


3.如权利要求1所述的一种外骨骼辅助移动设备，其特征在于所述的轮组（1）是由麦克纳姆轮（101，102，109，110），驱动（103，104，111，112）组成；还包括平行机构（301，302，142，143），平行机构（301，302，142，143）上铰接至基座（2），下铰接至前后麦轮（101，102，109，110）；所述的铰接为万向球铰（203，204，303，304）。


4.如权利要求2或3所述的一种外骨骼辅助移动设备，其特征在于所述的任一组平行机构的1个-4个万向球铰为可控锁定的；所述的万向球铰主要由锁定齿轮（220），锁定球囊件（223），球体（229），锁定驱动（232），驱动齿轮（233）组成；锁定齿轮（220）的内锥螺纹（221）与锁定球囊件（223）的外锥螺纹（225）螺纹连接；外锥螺纹（225）处开有纵向的形变槽（228），锁定球囊件（223）的外锥螺纹（225）部位在受到外力挤压时，向内变形，从而使得与其内壁锁定面（226）相贴合的球体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天，
申请(专利权)人：杭州程天科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33