一种移动式髋关节助力机器人制造技术

技术编号:38425810 阅读:45 留言:0更新日期:2023-08-07 11:23
本发明专利技术公开了一种移动式髋关节助力机器人。所述机器人包括一个穿戴于人体腰部的腰部装置,两个分别穿戴于人体左、右大腿处的腿部装置,腰部装置通过两根拉索分别与两个腿部装置连接;单个腿部装置包括大腿固定板、拉力传感器和弹簧;拉力传感器设置在大腿固定板上,并通过弹簧连接于拉索,拉索的另一头与腰部装置上的线轮固连;腰部装置包括穿戴于人体腰部的腰部固定板、背带,安装在腰部固定板背面的底板、两个连杆、电机底座、线轮、电动机、电机控制器、两个拉力传感器变送器,和电池;当下肢需要助力时,拉力传感器检测到减小的拉力,电机控制器控制电动机转动,带动线轮运动,最终通过连杆和拉索向腿部装置提供拉力,实现助力功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种移动式髋关节助力机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
,具体涉及一种移动式髋关节助力机器人。

技术介绍

[0002]目前国内外都在下肢助力装置方面做了大量的研究,取得了很多显著的成果。下肢助力装置种类很多,大多采用外骨骼机器人的结构,而这些外骨骼普遍存在的重量太大从而为人带来较大的额外负重、使用者腿部吃力过大等问题。
[0003]马建峰在中国专利技术专利“基于携行负载驱动的被动助力下肢外骨骼助行装置及方法”中采用机械装置对下肢髋关节、膝关节和踝关节进行助力,该装置采用无源的形式,人机交互并不友好,且不能适应不同使用者的步态差异、以及适应不同的步行环境。且多关节助力机器人的成本极其昂贵,且结构复杂,维护成本高(CN116079692A)。
[0004]白雪等人在中国专利技术专利“一种紧凑型髋关节外骨骼及其实现方法”中采用两个电机分别对设置于左、右大腿的机械转动关节装置进行驱动,从而为髋关节提供助力。该装置虽然具有一定紧凑性等特点,但是两个电机、金属机械关节等的重量所引入的额外负担需要人体所承受,使用过程中容易引起疲累本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动式髋关节助力机器人,其特征在于,包括一个穿戴于人体腰部的腰部装置(3),两个分别穿戴于人体左、右大腿处的腿部装置(2),其中腰部装置(3)通过两根拉索分别与两个腿部装置(2)连接;分别穿戴于左、右大腿的腿部装置对称设置,单个腿部装置(2)包括大腿固定板(4)、拉力传感器(5)和弹簧(6);大腿固定板于人体大腿固定,拉力传感器(5)设置在大腿固定板(4)上,并通过弹簧(6)连接于拉索,拉索的另一头与腰部装置(3)上的线轮固连;所述腰部装置(3)包括穿戴于人体腰部的腰部固定板(7)、背带(8),安装在腰部固定板(7)背面的底板(9)、两个连杆(10)、电机底座(11)、线轮(12)、电动机(13)、电机控制器(14)、两个拉力传感器变送器(16),和电池(17);背带(8)设置于腰部固定板(7)上,用于固定腰部装置(3);拉力传感器(5)检测到减小的拉力,电机控制器(14)控制电动机(13)转动,带动线轮(12)运动,最终通过连杆(10)和拉索向腿部装置(2)提供拉力,实现助力功能。2.根据权利要求1所述的移动式髋关节助力机器人,其特征在于:所述拉力传感器(5)设置在大腿固定板(4)正前方的外侧上,实时测量大腿固定板(4)与拉索之间的拉力,并将测量的拉力发送给电机控制器(14),作为控制电动机(13)转动的依据。3.根据权利要求1所述的移动式髋关节助力机器人,其特征在于:腰部固定板(7)上缝制有2条背带(8),用于将整个腰部装置(3)背在人体肩膀上,减轻腰部的负担,并且使腰部装置(3)不会向下滑动。4.根据权利要求1所述的移动式髋关节助力机器人,其特征在于:所述线轮(12)装设在电机底座(11)里面,并且与电机底座(11)同轴;所述电动机(13)固定在电机底座(11)上,并且与电机底座(11)和线轮(12)同轴相连;电动机(13)根据电机控制器(14)发出的指令转动;电机轴套在线轮(12)内侧,电动机(13)转动时,带动线轮(12)同轴转动。5.根据权利要求1所述的移动式髋关节助力机器人,其特征在于:设置有两个分别为左、右两根拉索导向的连杆(10);所述线轮(12)上带有两道绕线槽,左、右两根拉索分别以相反的方向绕在线轮(12)的不同槽道上绕一圈,并且围绕在对应连杆(10)的外侧,最后经过分别弹簧(6)与两个腿部装置(2)相连;两边连杆(10)上分别设置有5个轴,顺利将左、右拉索分别导向并连接左、右腿部装置中的弹簧,使得拉索能够顺利跟随电机轴和线轮(12)转动;电动机(13)转动时,线轮(12)对拉索施加拉力,拉索经过连杆(10)的导向作用将拉力传递至腿部装置(2),通过向上拉动腿部装置从而带动使用者进行抬腿动作,实现助力功能;其中,由于左、右拉索在线轮(12)上绕线的方向是相反的,电动机(13)逆时针旋转时会拉紧左侧拉索从而对左大腿进行助力,电动机(13)顺时针旋...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢龙汉梁秉宏黄国威
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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