一种下肢外骨骼助力系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人外骨骼技术领域，尤其涉及一种下肢外骨骼助力系统，包括，抬腿増力机构，抬腿増力机构位于下肢与固定部的连接处，所述抬腿増力机构包括第一杆件和第一电机，所述第一电机的中轴外侧壁上沿径向连接有第一杆件，第一杆件的内侧沿第一滑槽滑动连接有第一拨动杆，所述第一拨动杆由第一丝杆驱动，第一拨动杆用于按压下肢上连接板的一端；蹬腿増力机构，位于连接板的另一端，蹬腿増力机构用于对蹬腿时进行増力；二次増力机构，所述二次増力机构通过抬腿増力机构或蹬腿増力机构的拨动杆配合，进行力矩放大；通过调整驱动电机与下肢的联动位置，进而实现动力臂和阻力臂比例的调整，进而满足不同情况下对扭矩和转速的不同要求。不同要求。不同要求。

【技术实现步骤摘要】
一种下肢外骨骼助力系统


[0001]本专利技术涉及机器人外骨骼
，尤其涉及一种下肢外骨骼助力系统。

技术介绍

[0002]机器人可穿戴外骨骼通过助力可达到良好甚至省力的穿戴活动效果，但是传动的电机驱动方式，助力效果受到电机性能的限制，且同时，且在需要大扭矩和高速活动的情况下，助力系统的助力方式侧重点并不相同，重量高负载的情况下则需要大扭矩负荷，对活动速度没有过快的要求，毕竟高负载的情况下需要更加小心的运动，而高速运动时，大部分情况下使处于低负载的情况，因此无需较大的扭矩，但是目前单一的电机驱动机构无法满足上述不同场景的需求，为此提供一种下肢外骨骼助力系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种下肢外骨骼助力系统。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种下肢外骨骼助力系统，包括与固定部转动连接的下肢，还包括，抬腿増力机构，抬腿増力机构位于下肢与固定部的连接处，所述抬腿増力机构包括第一杆件、第一拨动杆、第一电机、第一滑槽、第一丝杆，所述第一电机的中轴外侧壁上沿径向连接有第一杆件，第一杆件的内侧沿第一滑槽滑动连接有第一拨动杆，所述第一拨动杆由第一丝杆驱动，第一拨动杆用于按压下肢上连接板的一端；蹬腿増力机构，位于连接板的另一端，且所述蹬腿増力机构的结构与抬腿増力机构一致，抬腿増力机构用于对抬腿时进行助力，蹬腿増力机构用于对蹬腿时进行増力；二次増力机构，所述二次増力机构位于连接板上且靠近端部的位置处，其中，所述二次増力机构通过抬腿増力机构或蹬腿増力机构的拨动杆配合，利用连接转动的角度变化，进行力矩放大，实现助力。
[0005]优选的，所述抬腿増力机构还包括第一丝杆电机，所述第一丝杆电机用于驱动第一丝杆，其中，所述第一丝杆与第一杆件和第一拨动杆平行，所述第一丝杆贯穿第一拨动杆的内部并利用螺纹驱动第一拨动杆。
[0006]优选的，所述蹬腿増力机构和抬腿増力机构以连接板的中点对称分布，其中，蹬腿増力机构包括第二杆件、第二拨动杆、第二电机、第二滑槽、第二丝杆以及第二丝杆电机，所述第一电机的中轴外侧壁上沿径向连接有第二杆件，第二杆件的内侧沿第二滑槽滑动连接有第二拨动杆，所述第二拨动杆由第二丝杆驱动，第二拨动杆用于按压连接板的另一端，第二丝杆电机用于驱动第二丝杆。
[0007]优选的，所述二次増力机构位于连接板的顶部，所述二次増力机构包括腔体，所述腔体的内侧安装有上下移动的下压板，所述下压板底面的中部安装有第一支撑杆，所述第一支撑杆的底端转动连接有两个对称的连接转动，所述连接转动的末端转动连接有插板，插板插设在限位块的内侧，所述限位块顺着第三滑槽滑动，所述限位块的内侧安装有用于
抬升连接转动的弹簧。
[0008]优选的，所述腔体的敞口端安装有对下压板限位的挡板。
[0009]优选的，所述第三滑槽与连接板平行的设置在腔体的内壁。
[0010]优选的，两个所述连接转动之间夹角为120~140度。
[0011]优选的，所述下肢的底部安装有弹性连接器，所述弹性连接器具体为波纹弹簧。
[0012]优选的，所述蹬腿増力机构的第二电机固定在外壳体的内壁，所述外壳体通过连接件与固定部固定连接，所述第一电机与固定部固定连接。
[0013]本专利技术至少具备以下有益效果：本专利技术通过调整驱动电机与下肢的联动位置，进而实现动力臂和阻力臂比例的调整，进而满足不同情况下对扭矩和转速的不同要求，且当联动位置接近连接板端部的极限时，此时仍需要继续增加扭矩力矩时，可通过二次増力机构进一步放大扭矩力矩，进而满足扭矩力矩需要，同时该部分符合逻辑和工学设计，二次増力机构部分无需额外的电力驱动部件进行驱动，只需与抬腿増力机构和蹬腿増力机构配合就行，结构简单使用，易于后期维护，且可有效的增加外骨骼的助力效果，满足不同场景的使用需求。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术的示意图；图2为连接板的爆炸示意图；图3为抬腿増力机构和蹬腿増力机构的爆炸示意图；图4为本专利技术二次増力机构的剖视图；图5为本专利技术行走的步态示意图。
[0016]图中：1、固定部；2、外壳体；3、下肢；4、弹性连接器；5、连接板；100、抬腿増力机构；101、第一杆件；102、第一拨动杆；103、第一电机；104、第一滑槽；105、第一丝杆；106、第一丝杆电机；200、蹬腿増力机构；201、第二杆件；202、第二拨动杆；203、第二电机；204、第二滑槽；205、第二丝杆；206、第二丝杆电机；300、二次増力机构；301、下压板；302、挡板；303、第一支撑杆；304、连接转动；305、第三滑槽；306、限位块；307、弹簧；308、腔体。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]参照图1
‑
5，一种下肢外骨骼助力系统，包括与固定部1转动连接的下肢3，下肢3的底部安装有弹性连接器4，弹性连接器4具体为波纹弹簧，用于增加容错率和更好的吸收冲击力，还包括，抬腿増力机构100，抬腿増力机构100位于下肢3与固定部1的连接处，抬腿増力机构100包括第一杆件101、第一拨动杆102、第一电机103、第一滑槽104、第一丝杆105，第一电
机103的中轴外侧壁上沿径向连接有第一杆件101，第一杆件101的内侧沿第一滑槽104滑动连接有第一拨动杆102，第一拨动杆102由第一丝杆105驱动，第一拨动杆102用于按压下肢3上连接板5的一端，抬腿増力机构100还包括第一丝杆电机106，第一丝杆电机106用于驱动第一丝杆105，其中，第一丝杆105与第一杆件101和第一拨动杆102平行，第一丝杆105贯穿第一拨动杆102的内部并利用螺纹驱动第一拨动杆102；蹬腿増力机构200，位于连接板5的另一端，且蹬腿増力机构200的结构与抬腿増力机构100一致；并且，蹬腿増力机构200和抬腿増力机构100以连接板5的中点对称分布，其中，蹬腿増力机构200包括第二杆件201、第二拨动杆202、第二电机203、第二滑槽204、第二丝杆205以及第二丝杆电机206，第一电机103的中轴外侧壁上沿径向连接有第二杆件201，第二杆件201的内侧沿第二滑槽204滑动连接有第二拨动杆202，第二拨动杆202由第二丝杆205驱动，第二拨动杆202用于按压连接板5的另一端，第二丝杆电机206用于驱动第二丝杆205；抬腿増力机构100用于对抬腿时进行助力，蹬腿増力机构200用于对蹬腿时进行増力；二次増力机构300，二次増力机构300位于连接板5上且靠近端部的位置处，其中，二次増力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下肢外骨骼助力系统，包括与固定部（1）转动连接的下肢（3），其特征在于，还包括，抬腿増力机构（100），抬腿増力机构（100）位于下肢（3）与固定部（1）的连接处，所述抬腿増力机构（100）包括第一杆件（101）、第一拨动杆（102）、第一电机（103）、第一滑槽（104）、第一丝杆（105），所述第一电机（103）的中轴外侧壁上沿径向连接有第一杆件（101），第一杆件（101）的内侧沿第一滑槽（104）滑动连接有第一拨动杆（102），所述第一拨动杆（102）由第一丝杆（105）驱动，第一拨动杆（102）用于按压下肢（3）上连接板（5）的一端；蹬腿増力机构（200），位于连接板（5）的另一端，且所述蹬腿増力机构（200）的结构与抬腿増力机构（100）一致，抬腿増力机构（100）用于对抬腿时进行助力，蹬腿増力机构（200）用于对蹬腿时进行増力；二次増力机构（300），所述二次増力机构（300）位于连接板（5）上且靠近端部的位置处，其中，所述二次増力机构（300）通过抬腿増力机构（100）或蹬腿増力机构（200）的拨动杆配合，利用连接转动（304）的角度变化，进行力矩放大，实现助力。2.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼助力系统，其特征在于，所述抬腿増力机构（100）还包括第一丝杆电机（106），所述第一丝杆电机（106）用于驱动第一丝杆（105），其中，所述第一丝杆（105）与第一杆件（101）和第一拨动杆（102）平行，所述第一丝杆（105）贯穿第一拨动杆（102）的内部并利用螺纹驱动第一拨动杆（102）。3.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼助力系统，其特征在于，所述蹬腿増力机构（200）和抬腿増力机构（100）以连接板（5）的中点对称分布，其中，蹬腿増力机构（200）包括第二杆件（201）、第二拨动杆（202）、第二电机（203）、第二滑槽（204）、第二丝杆（205）以及第二丝杆电...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晶，陈功，
申请(专利权)人：深圳市迈步机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：