【技术实现步骤摘要】
一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人
[0001]本专利技术属于膝关节外骨骼
，涉及一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人。
技术介绍
[0002]外骨骼机器人是一种可穿戴式设备，穿戴在人的肢体上，在人体静止或运动时可以提供助力或者辅助支撑等，增强人运动能力的机器人系统；可以运用机械机构和传感器等信息采集系统为人体提供辅助和实时助力，帮助穿戴者完成超负荷状态下的动作和任务。外骨骼机器人应用分为军用和民用两类。军用主要用来提高士兵的体能，提高士兵边境巡逻和特殊环境下作业能力；民用主要用来医疗康复、助老助残和消防等场景中，辅助行走和提升活动能力。
[0003]目前在外骨骼机器人
，普及率非常低。传统的机械外骨骼机器人包括有源助力型和无源辅助型。有源助力外骨骼驱动系统包括液压驱动、电机驱动、气动驱动以及柔性人工肌肉驱动等，这类外骨骼机械本体一般负载笨重、便携性差、对人体负载感大，人机耦合性差，穿戴有偏离，重心不匹配，很难满足人机交互的准确性和同步。
[0004]在已公布多个专利和现实样机中...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人，其特征在于：包括腰封(1)、2个腿部机构(2)、可拆卸驱动单元(3)、绑缚(4)和内衬(5)；其中，腰封(1)套装在穿戴者的腰部；2个腿部机构(2)对称竖直安装在腰封(1)的下方，且安装在佩戴者的2个腿部；可拆卸驱动单元(3)安装在腰封(1)和其中1个腿部机构(2)的侧壁；绑缚(4)分别套装在穿戴者的大腿部分、膝盖部分和小腿部分；且绑缚(4)与腿部机构(2)连接，实现将腿部机构(2)紧固在穿戴者的腿上；内衬(5)分别设置在穿戴者大腿部分的绑缚(4)内壁和穿戴者小腿部分的绑缚(4)内壁，与穿戴者大腿和小腿接触。2.根据权利要求1所述的一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人，其特征在于：所述腿部机构(2)包括大腿连杆组件(21)、关节组件(22)和小腿连杆组件(23)；其中，大腿连杆组件(21)竖直安装在腰封(1)的底部；关节组件(22)安装在大腿连杆组件(21)的底部；小腿连杆组件(23)安装在关节组件(22)的底部；大腿连杆组件(21)设置在穿戴者的大腿部位；关节组件(22)设置在穿戴者的膝部；小腿连杆组件(23)设置在穿戴者小腿部位。3.根据权利要求2所述的一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人，其特征在于：所述可拆卸驱动单元(3)包括电源(301)、快插组件(302)、控制盒(303)和驱动关节(306)；其中，快插组件(302)设置在腰封(1)的一侧；控制盒(303)设置在腰封(1)的另一侧；快插组件(302)用于安装电源(301)；驱动关节(306)设置在关节组件(22)的外侧；电源(301)通过线缆分别与控制盒(303)和驱动关节(306)连接实现供电；控制盒(303)通过线缆与驱动关节(306)连接，实现对驱动关节(306)的控制，为穿戴者提供助力。4.根据权利要求2所述的一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人，其特征在于：所述大腿连杆组件(21)包括第一大腿外侧连杆(211)、第二大腿外侧连杆(212)、锁紧组件(219)、第一大腿内侧连杆(213)、第二大腿内侧连杆(214)、传感器接口(217)和传感器单元(218)；其中，第一大腿外侧连杆(211)竖直与腰封(1)固连；第一大腿外侧连杆(211)通过锁紧组件(219)与第二大腿外侧连杆(212)连接；第二大腿外侧连杆(212)实现沿第一大腿外侧连杆(211)轴向进行竖直伸缩调整，伸缩到位后通过锁紧组件(219)进行锁紧；传感器接口(217)设置在第二大腿外侧连杆(212)的外侧壁上，通过传感器接口(217)安装传感器单元(218)；第一大腿外侧连杆(211)和第二大腿外侧连杆(212)位于穿戴者大腿外侧；套装在穿戴者的大腿部分绑缚(4)的外侧壁与第一大腿外侧连杆(211)固连；第一大腿内...
【专利技术属性】
技术研发人员：远桂方，刘旭亮，刘宏伟，闫国栋，朱晓荣，尹业成，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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