【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于康复机器人，具体涉及一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人。
技术介绍
1、在全球范围内，下肢骨折、踝关节炎、糖尿病足、创伤后下肢肢体肿胀和神经性疼痛等问题一直困扰着数百万患者。这些患者的共同特点是在康复过程中需要实现患肢的部分负重（pwb）。pwb是指患者在站立和行走过程中使用辅助设备让患肢承受特定的负重量。对于下肢骨折病人，在术后康复过程中，病人执行pwb方案可以促进骨折愈合和下肢功能恢复。同时，pwb行走还可以降低骨折术后并发症的发生率。糖尿病患者由于神经病变和血液循环问题，容易发生足部溃疡和感染。对于糖尿病足患者，pwb行走可以减轻足部的压力和摩擦，预防或减少溃疡的发生和加重。此外，踝关节炎病人和下肢创伤后肢体肿胀或神经性疼痛的病人也需要患肢实现pwb，以此来减轻患肢所受负荷，促进康复的同时减轻行走困难和疼痛。总之，pwb行走对于上述各类疾病患者恢复正常的生活和工作至关重要。
2、目前，上述疾病患者在康复过程中主要利用拐杖实现患肢的pwb。然而，pwb并不容易实施，病人在负重行走中无法准确控制患病部位的负荷处于安全范围内，这可能导致患肢过度负重引发病情恶化。
3、在发达国家和国内重点医院, 免荷式矫形器被研制用于医疗康复领域，以减轻行走中病人患肢的承重，但其功能参差不齐，部分承重式免荷矫形器承重效果有限并且承重量无法准确调节，完全承重式免荷矫形器无法让病人实现正常行走步态，并且两种类型矫形器都无法检测病人动态行走中的承重效果。
4、在机器人领域，体重支撑系统可以调
5、针对目前机器人领域中用于减轻病人日常行走和康复训练中下肢负荷的便携式设备存在空白，医疗康复领域中传统设备无法科学有效减轻病人下肢负荷的问题，亟需专利技术一种基于行走步态的重力支撑穿戴式下肢外骨骼系统，调节病人下肢所受负荷，辅助病人实现科学和安全的日常行走以及康复训练。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人。
2、本专利技术的技术方案是：一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，包括容纳人体下肢并进行相连的接受腔体，所述接受腔体外壁处设置有平行负载模块，所述平行负载模块下端与踝关节驱动模块相连，所述踝关节驱动模块中设置有足底减震装置，所述踝关节驱动模块驱动人体踝关节和足底减震装置转动。
3、更进一步的，所述接受腔体中形成容纳腔和连接用的喉箍，通过喉箍实现与人体下肢的连接。
4、更进一步的，所述平行负载模块设置在接受腔体的外壁两侧，所述平行负载模块与人体下肢力线平行。
5、更进一步的，所述平行负载模块对踝关节驱动模块、接受腔体的形位高度进行调节，使踝关节驱动模块中的转动副r3与人体踝关节矢状面的转轴重合。
6、更进一步的，所述转动副r3由梯形丝杠固定座、后脚底板组成，所述梯形丝杠固定座与平行负载模块中的梯形丝杠螺杆相连。
7、更进一步的，所述后脚底板与滚珠丝杠螺母固定座组合形成转动副r2。
8、更进一步的，所述梯形丝杠固定座的上端与主电机固定座组合形成转动副r1。
9、更进一步的，所述主电机固定座、滚珠丝杠螺母固定座之间设置有垂直于二者的直线副p1。
10、更进一步的，所述转动副r1、转动副r2、转动副r3的转动轴线平行。
11、更进一步的，所述足底减震装置中设置有减压用的平行四边形机构。
12、本专利技术的有益效果如下：
13、本专利技术通过踝关节驱动模块，协助人体踝关节运动，降低或消除肌肉力对膝关节以下肢体所受负荷的影响，同时平行负载模块控制人体运动过程中膝关节以下肢体所受压力。
14、本专利技术中足底减震装置能够降低人体运动过程中地面给人机系统的冲击力，同时储存的弹簧势能在行走的末期支撑阶段转化为辅助踝关节的跖屈力矩，有效降低主电机的能耗。
15、本专利技术中外骨骼机器人可用于不同身高和体重的人群，并且可以精准调节佩戴者膝关节以下肢体所受压力。
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1.一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：包括容纳人体下肢并进行相连的接受腔体（1），所述接受腔体（1）外壁处设置有平行负载模块（2），所述平行负载模块（2）下端与踝关节驱动模块（3）相连，所述踝关节驱动模块（3）中设置有足底减震装置（4），所述踝关节驱动模块（3）驱动人体踝关节和足底减震装置（4）转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述接受腔体（1）中形成容纳腔和连接用的喉箍，通过喉箍实现与人体下肢的连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述平行负载模块（2）设置在接受腔体（1）的外壁两侧，所述平行负载模块（2）与人体下肢力线平行。
4.根据权利要求3所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述平行负载模块（2）对踝关节驱动模块（3）、接受腔体（1）的形位高度进行调节，使踝关节驱动模块（3）中的转动副R3与人体踝关节矢状面的转轴重合。
5.根据权利要求4所述的一种用于减轻膝关
6.根据权利要求5所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述后脚底板（37）与滚珠丝杠螺母固定座（35）组合形成转动副R2。
7.根据权利要求6所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述梯形丝杠固定座（36）的上端与主电机固定座（32）组合形成转动副R1。
8.根据权利要求7所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述主电机固定座（32）、滚珠丝杠螺母固定座（35）之间设置有垂直于二者的直线副P1。
9.根据权利要求8所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述转动副R1、转动副R2、转动副R3的转动轴线平行。
10.根据权利要求1所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述足底减震装置（4）中设置有减压用的平行四边形机构。
...【技术特征摘要】
1.一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：包括容纳人体下肢并进行相连的接受腔体（1），所述接受腔体（1）外壁处设置有平行负载模块（2），所述平行负载模块（2）下端与踝关节驱动模块（3）相连，所述踝关节驱动模块（3）中设置有足底减震装置（4），所述踝关节驱动模块（3）驱动人体踝关节和足底减震装置（4）转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述接受腔体（1）中形成容纳腔和连接用的喉箍，通过喉箍实现与人体下肢的连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述平行负载模块（2）设置在接受腔体（1）的外壁两侧，所述平行负载模块（2）与人体下肢力线平行。
4.根据权利要求3所述的一种用于减轻膝关节以下负荷的穿戴式外骨骼机器人，其特征在于：所述平行负载模块（2）对踝关节驱动模块（3）、接受腔体（1）的形位高度进行调节，使踝关节驱动模块（3）中的转动副r3与人体踝关节矢状面的转轴重合。
5.根据权利要求4所述的一种用于减轻膝关节以下负...
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