本发明专利技术公开了外骨骼机器人，包括：下肢结构，下肢结构包括大腿板、小腿板和连接组件，连接组件至少具有一组连接端，同一组连接端具有两个，两个连接端之间设有间距，同一组的其中一个连接端与大腿板转动连接、另一个连接端与小腿板转动连接，大腿板的一侧连接有大腿限位组件，小腿板的一侧连接有小腿限位组件；驱动结构，驱动结构具有形变部，形变部的两端分别转动连接于大腿板和小腿板，形变部两端之间形成的间距可发生变化。大腿板和小腿板的连接更符合人体膝关节在运动时产生的自由度的变化，提高整体的自适应性，有助于提高穿戴的舒适度，由于外骨骼机器人能提供额外能量，其能提高运动能力，另外，还能增强肌肉力量，可用于辅助治疗。助治疗。助治疗。
【技术实现步骤摘要】
一种自适应穿戴外骨骼机器人
[0001]本专利技术涉及机器人的
，特别是一种自适应穿戴外骨骼机器人。
技术介绍
[0002]外骨骼机器人，是一种由框架构成并且可让人穿戴的机器装置，由于外骨骼机器人能提供额外能量，其能提高运动能力，另外，还能增强肌肉力量，可用于辅助治疗。
[0003]目前外骨骼机器人包括相互连接的上肢结构和下肢结构，下肢结构包括依次转动连接的大腿、小腿和脚部，在下肢结构上连接驱动结构，通过驱动结构改变大腿和小腿的转动角度、改变小腿和脚部的转动角度，从而为患者提供一定的支撑力，实际上，大腿和小腿之间的转动并非只有转动的自由度，还伴随有平移的自由度，而目前单一的转动连接结构并不能实现大腿和小腿转动的自适应性，大大降低了穿戴的舒适度。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种自适应穿戴外骨骼机器人，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]本专利技术解决其技术问题的解决方案是：
[0006]一种自适应穿戴外骨骼机器人，包括：下肢结构，所述下肢结构包括大腿板、小腿板和连接组件，所述连接组件至少具有一组连接端，同一组所述连接端具有两个，两个所述连接端之间设有间距，同一组的其中一个所述连接端与所述大腿板转动连接、另一个所述连接端与所述小腿板转动连接，同一组的两个所述连接端转动形成的两条转动轴线相互平行，所述大腿板的一侧连接有大腿限位组件，所述大腿限位组件具有大腿限位通道和大腿限位开口，所述大腿限位通道的长度方向平行于所述大腿板的长度方向，所述大腿限位开口远离所述大腿板设置，所述大腿限位通道和所述大腿限位开口连通，所述小腿板的一侧连接有小腿限位组件，所述小腿限位组件具有小腿限位通道和小腿限位开口，所述小腿限位通道的长度方向平行于所述小腿板的长度方向，所述小腿限位开口远离所述小腿板设置，所述小腿限位通道和所述小腿限位开口连通；驱动结构，所述驱动结构具有用于改变所述大腿板、小腿板位置的形变部，所述形变部的两端分别转动连接于所述大腿板和所述小腿板，所述形变部两端之间形成的间距可发生变化。
[0007]通过上述方案，在大腿板和小腿板之间增设连接组件，由于连接组件具有两个连接端，且两个连接端之间具有间距，当形变部两端的间距变化时，大腿板和连接组件之间发生转动，小腿板和连接组件之间发生转动，且大腿板的转动轴线和小腿板的转动轴线不重合，使大腿板和小腿板相互之间除了出现转动外还出现平移的情形，更符合人体膝关节在运动时产生的自由度的变化，提高整体的自适应性，有助于提高穿戴的舒适度；增设大腿限位组件和小腿限位组件，人体的大腿和小腿能被限定于大腿限位通道和小腿限位通道内，当形变部两端受外力影响而导致两端的间距变化时，能给到大腿和小腿一定的支撑力，能辅助病患完成某种康复训练的动作；增设大腿限位开口和小腿限位开口，便于将病患的腿
推入大腿限位通道和小腿限位通道内。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述大腿板包括：第一大腿连接杆；第二大腿连接杆，所述第二大腿连接杆和所述第一大腿连接杆之间连接有大腿紧固件，大腿紧固件呈水平设置，所述大腿限位组件连接于所述第一大腿连接杆或所述第二大腿连接杆，其中一个所述连接端转动连接于所述第一大腿连接杆或所述第二大腿连接杆，所述形变部的其中一端转动连接于所述第一大腿连接杆或所述第二大腿连接杆。
[0009]通过上述方案，第一大腿连接杆和第二大腿连接杆通过大腿紧固件连接，改变第一大腿连接杆和第二大腿连接杆的重叠位置，可以改变第一大腿连接杆和第二大腿连接杆连接形成的长度，从而适配病患大腿的实际长度，有助于提高穿戴的舒适度。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述下肢结构还包括脚部组件，所述脚部组件包括：脚部连接板，所述脚部连接板和所述小腿板转动连接，所述形变部的其中一端与所述脚部连接板转动连接；脚部支撑板，所述脚部支撑板连接于所述脚部连接板的底部，所述脚部支撑板和所述脚部连接板之间连接有脚部紧固件；脚部支撑条，所述脚部支撑条连接于所述脚部支撑板的顶面，所述脚部支撑条呈弧形设置，所述脚部支撑条朝远离所述脚部支撑板的方向弯曲。
[0011]通过上述方案，增设脚部组件，使患者的下肢能完全穿戴在机器人上，由于脚部支撑板通过脚部连接板与小腿板连接，且形变部的其中一端与脚部支撑板转动连接，当形变部两端的间距发生改变时，脚部组件和小腿板之间的连接角度会发生改变，类似患者的踝关节转动，为患者提供一定的支撑力。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，还包括腰部结构，所述腰部结构包括：腰托，所述腰托呈水平设置，所述腰托的一侧形成有夹腰空间；调节组件，所述调节组件包括调节板，所述调节板呈竖直设置，所述调节板和所述腰托连接，所述调节板和所述腰托之间连接有调节紧固件，所述调节紧固件呈水平设置，所述调节板的侧壁设置有调节孔，所述调节孔呈弧形设置，所述大腿板的顶部连接有大腿滑杆，所述大腿滑杆滑动穿设于所述调节孔，且所述大腿滑杆的滑动方向沿所述调节孔的孔型的走向设置。
[0013]通过上述方案，增设腰托，腰托挂设在腰部；增设调节组件，使大腿板通过大腿滑杆在调节孔上滑动，当形变部两端的间距发生改变时，大腿板可实现在上下、左右方向上的位移，有效的缓冲了运动时机械振动对髋关节的影响。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，还包括背部结构，所述背部结构包括：背部连接板，所述背部连接板的底部连接于所述腰托；背部钩板，所述背部钩板设置有两块，两块所述背部钩板间隔连接于所述背部连接板的顶部，两个所述背部钩板的开口均朝向下方。
[0015]通过上述方案，增设背部连接板，背部钩板通过背部连接板连接于腰托，且背部钩板的开口朝向下方，使整体更稳固的挂设在人体上。
[0016]作为上述技术方案的进一步改进，所述腰托包括：第一腰部板，所述第一腰部板设置有两块，两块所述第一腰部板呈水平设置且相互正对设置，一块所述第一腰部板与一个所述调节组件对应连接；第二腰部板，所述第二腰部板连接于两块所述第一腰部板之间，两块所述第二腰部板和所述第一腰部板之间分别通过第一腰部紧固件连接，所述第一腰部紧固件连接呈水平设置，所述第二腰部板和两块所述第一腰部板连接形成类似U字形的结构，所述第二腰部板和两块所述第一腰部板连接形成所述夹紧空间，所述调节组件连接于所述
第一腰部板远离所述第二腰部板的端部。
[0017]通过上述方案，考虑到患者腰部粗细的不同，以第二腰部板为基础，改变第一腰部板和第二腰部板的连接位置，进而调节两块第一腰部板之间的间距，使上述间距满足更多患者的需求。
[0018]作为上述技术方案的进一步改进，所述腰托还包括腰部侧板，一个所述第一腰部板和一个所述调节组件之间对应连接有一个所述腰部侧板，所述腰部侧板呈竖直设置，所述腰部侧板和所述第一腰部板之间连接有第二腰部紧固件，所述第二腰部紧固件呈竖直设置，所述调节紧固件穿设所述腰部侧板。
[0019]通过上述方案，腰部侧板和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应穿戴外骨骼机器人，其特征在于，包括：下肢结构，所述下肢结构包括大腿板(5)、小腿板(6)和连接组件(7)，所述连接组件(7)至少具有一组连接端，同一组所述连接端具有两个，两个所述连接端之间设有间距，同一组的其中一个所述连接端与所述大腿板(5)转动连接、另一个所述连接端与所述小腿板(6)转动连接，同一组的两个所述连接端转动形成的两条转动轴线相互平行，所述大腿板(5)的一侧连接有大腿限位组件(54)，所述大腿限位组件(54)具有大腿限位通道(541)和大腿限位开口(542)，所述大腿限位通道(541)的长度方向平行于所述大腿板(5)的长度方向，所述大腿限位开口(542)远离所述大腿板(5)设置，所述大腿限位通道(541)和所述大腿限位开口(542)连通，所述小腿板(6)的一侧连接有小腿限位组件(64)，所述小腿限位组件(64)具有小腿限位通道(641)和小腿限位开口(642)，所述小腿限位通道(641)的长度方向平行于所述小腿板(6)的长度方向，所述小腿限位开口(642)远离所述小腿板(6)设置，所述小腿限位通道(641)和所述小腿限位开口(642)连通；驱动结构(8)，所述驱动结构(8)具有用于改变所述大腿板(5)、小腿板(6)位置的形变部，所述形变部的两端分别转动连接于所述大腿板(5)和所述小腿板(6)，所述形变部两端之间形成的间距可发生变化。2.根据权利要求1所述的一种自适应穿戴外骨骼机器人，其特征在于，所述大腿板(5)包括：第一大腿连接杆(51)；第二大腿连接杆(52)，所述第二大腿连接杆(52)和所述第一大腿连接杆(51)之间连接有大腿紧固件(53)，大腿紧固件(53)呈水平设置，所述大腿限位组件(54)连接于所述第一大腿连接杆(51)或所述第二大腿连接杆(52)，其中一个所述连接端转动连接于所述第一大腿连接杆(51)或所述第二大腿连接杆(52)，所述形变部的其中一端转动连接于所述第一大腿连接杆(51)或所述第二大腿连接杆(52)。3.根据权利要求1所述的一种自适应穿戴外骨骼机器人，其特征在于，所述下肢结构还包括脚部组件(9)，所述脚部组件(9)包括：脚部连接板(91)，所述脚部连接板(91)和所述小腿板(6)转动连接，所述形变部的其中一端与所述脚部连接板(91)转动连接；脚部支撑板(92)，所述脚部支撑板(92)连接于所述脚部连接板(91)的底部，所述脚部支撑板(92)和所述脚部连接板(91)之间连接有脚部紧固件(94)；脚部支撑条(93)，所述脚部支撑条(93)连接于所述脚部支撑板(92)的顶面，所述脚部支撑条(93)呈弧形设置，所述脚部支撑条(93)朝远离所述脚部支撑板(92)的方向弯曲。4.根据权利要求1所述的一种自适应穿戴外骨骼机器人，其特征在于，还包括腰部结构，所述腰部结构包括：腰托(1)，所述腰托(1)呈水平设置，所述腰托(1)的一侧形成有夹腰空间；调节组件(4)，所述调节组件(4)包括调节板(41)，所述调节板(41)呈竖直设置，所述调节板(41)和所述腰托(1)连接，所述调节板(41)和所述腰托(1)之间连接有调节紧固件(42)，所述调节紧固件(42)呈水平设置，所述调节板(41)的侧壁设置有调节孔(411)，所述调节孔(411)呈弧形设置，所述大腿板(5)的顶部连接有大腿滑杆(511)，所述大腿滑杆(511)滑动穿设于所述调节孔(411)，且所述大腿滑杆(511)的滑动方向沿所述调节孔(411)
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永杰，张菊，姚关锋，顾晋禾，
申请(专利权)人：汕头大学，
类型：发明
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