System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种能够适配不同身高的外骨骼机器人及其穿戴调整方法技术_技高网

一种能够适配不同身高的外骨骼机器人及其穿戴调整方法技术

技术编号:41069055 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-24 11:24
本发明专利技术提供了一种能够适配不同身高的外骨骼机器人及其穿戴调整方法。该外骨骼机器人包括:背部支撑机构;两个所述大腿长度调节机构的顶端与所述背部支撑机构之间均以能够转动的方式相连接;两个所述小腿长度调节机构的顶端分别与两个所述大腿长度调节机构之间以能够转动的方式相连接。本发明专利技术通过两个大腿长度调节机构的长度调节,以适配人体大腿杆件的长度;通过两个小腿长度调节机构的长度调节,以适配人体小腿杆件的长度,使得该外骨骼机器人可适配不同身高的人体,同时,无需人员进行辅助操作,简化了调整操作,且大大缩短了穿戴调节的时间,解决了现有外骨骼机器人适配人体身高调节耗时长且穿戴调节繁琐的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及外骨骼机器人,具体而言,涉及一种能够适配不同身高的外骨骼机器人及其穿戴调整方法


技术介绍

1、外骨骼装置是一种辅助性的机械结构,旨在增强人体力量、改善运动能力或提供康复治疗。它们常用于医疗领域、军事应用或工业工作等领域,为使用者提供额外的支持和保护。

2、外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。本文简要介绍了军事领域外骨骼世界机器人技术的发展现状与趋势。外骨骼机器人是指套在人体外面的机器人,也称“可穿戴的机器人”。

3、目前,外骨骼主要分为两类,一种是针对特定关节性助力的人体增强类的外骨骼,这种外骨骼主要是用来增加人的力量,拓展能力上限;另一种则是康复类外骨骼,主要用于医疗康复领域,比如辅助瘫痪病人行走。它们是辅助性的机械结构,旨在增强人体力量、改善运动能力或提供康复治疗,常用于医疗领域、军事应用或工业工作等领域,为使用者提供额外的支持和保护。

4、然而,外骨骼机器人是以大众平均身高作为假想对象进行开发设计,腿部助力构件均为固定式结构,有的不可调节,或者具体穿戴时需要手动进行机械结构调节,整个穿戴以及调节过程极为复杂繁琐,需要人员进行辅助操作,耗时长穿戴调节繁琐。


技术实现思路

1、鉴于此,本专利技术提出了一种能够适配不同身高的外骨骼机器人及其穿戴调整方法,旨在解决现有外骨骼机器人适配人体身高调节耗时长且穿戴调节繁琐的问题。

2、一方面,本专利技术提出了一种能够适配不同身高的外骨骼机器人,该外骨骼机器人包括:背部支撑机构,用于背负在人体背部,以使所述背部支撑机构能够贴合在人体背部;两个大腿长度调节机构,两个所述大腿长度调节机构分别在所述背部支撑机构的下方相对布置,并且,两个所述大腿长度调节机构的顶端与所述背部支撑机构之间均以能够转动的方式相连接,所述大腿长度调节机构用于进行长度调节,以适配人体大腿长度;两个小腿长度调节机构,两个所述小腿长度调节机构分别在两个所述大腿长度调节机构的下方相对布置,并且,两个所述小腿长度调节机构的顶端分别与两个所述大腿长度调节机构之间以能够转动的方式相连接,所述小腿长度调节机构用于进行长度调节,以适配人体小腿长度。

3、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述大腿长度调节机构和/或所述小腿长度调节机构包括:支撑卡设部;滑动调节部,沿所述支撑卡设部的长度方向以能够滑动的方式设置在所述支撑卡设部上,用于调节所述滑动调节部延伸至所述支撑卡设部一侧的凸设长度,以调节所述支撑卡设部和所述滑动调节部的延伸总长度;所述支撑卡设部的一端设有让位槽,并且,所述支撑卡设部于所述让位槽的两侧还设有与所述让位槽相连通的卡固槽,用于对所述滑动调节部的滑动进行让位和导向;驱动单元,动力输出端与所述滑动调节部相连接,用于驱动所述滑动调节部沿所述支撑卡设部的长度方向进行滑动。

4、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述驱动单元包括:长度调节电机;传动件,动力输入端与所述长度调节电机相连接,动力输出端与所述滑动调节部相连接,用于将所述长度调节电机输出的转动转化为所述滑动调节部沿所述支撑卡设部的长度方向的往复直线运动,以实现支撑卡设部和所述滑动调节部的延伸总长度的调节;所述传动件为齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构或滚珠丝杆机构。

5、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述大腿长度调节机构上设有角度传感器,用于获取所述大腿长度调节机构与人体大腿杆件之间的夹角;和/或,所述小腿长度调节机构上设有角度传感器,用于获取所述小腿长度调节机构与人体小腿杆件之间的夹角;所述角度传感器连接有长度调节控制器,所述长度调节控制器用于接收所述角度传感器获取的对应夹角数据,并根据对应夹角数据,控制所述大腿长度调节机构或所述小腿长度调节机构进行长度调节,直至对应夹角数据小于预设角度;所述大腿长度调节机构和/或小腿长度调节机构还连接有控制按钮、移动终端中的至少一个,所述控制按钮或所述移动终端用于对所述大腿长度调节机构和/或小腿长度调节机构的运行进行控制,以控制所述大腿长度调节机构和/或小腿长度调节机构的长度调节。

6、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述大腿长度调节机构和/或所述小腿长度调节机构的内侧还设有腿部绑缚机构,用于绑缚在人体对应腿部位置;和/或,所述小腿长度调节机构背向所述大腿长度调节机构的端部还设有脚部支撑机构,所述脚部支撑机构上设有脚部绑缚机构,用于绑缚在人体脚部上;和/或,所述背部支撑机构上设有腰部绑缚机构,用于绑缚在人体腰部上;和/或,所述背部支撑机构上设有肩带绑缚机构,用于绑缚在人体肩膀处;和/或,所述背部支撑机构上设有胸部绑缚机构,用于绑缚在人体胸部处。

7、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述腿部绑缚机构、所述脚部绑缚机构、所述腰部绑缚机构和/或所述胸部绑缚机构包括:绑缚固定体;柔性绑缚件,固定部设置在所述绑缚固定体上,调节部延设在绑缚固定体的一侧,用于绑缚在人体腿部的外周;连接片,以能够拆卸的方式与所述绑缚固定体的第一端相连接,并且,所述连接片上设有卷绕旋钮机构,所述卷绕旋钮机构上设有绑缚拉伸绳,所述绑缚拉伸绳的固定端设置在所述绑缚固定体的第二端,并自所述柔性绑缚件外侧绕过后,卷绕端绕设在所述卷绕旋钮机构上,用于在所述连接片安装至所述绑缚固定体上时,所述绑缚拉伸绳、所述连接片与所述绑缚固定体之间围设形成套设在所述柔性绑缚件外周的环形结构,以通过所述卷绕旋钮机构对所述绑缚拉伸绳进行卷绕或释放,进而调节所述柔性绑缚件绑缚收紧度,以实现自动绑缚。

8、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述卷绕旋钮机构包括:支撑限位件,所述支撑限位件上设有旋转限位槽;环形绕线盘,以能够转动的方式设置在所述旋转限位槽内,用于对外周绕设的绑缚拉伸绳进行卷绕或释放;锁固件,所述锁固件的外壁与所述环形绕线盘的内壁能够啮合,用于带动所述环形绕线盘进行同步转动,以实现绑缚拉伸绳的卷绕或释放;旋扣,扣设在所述旋转限位槽的开口端,所述旋扣以能够转动的方式与所述支撑限位件相连接,并且,所述旋扣还与所述锁固件相连接,用于带动所述锁固件相对于所述支撑限位件进行转动,所述环形绕线盘随所述锁固件进行同步转动,以实现所述绑缚拉伸绳进行卷绕或释放。

9、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述旋扣沿所述旋转限位槽的轴向能够进行位置调节的方式与所述支撑限位件相连接,并且,所述锁固件沿所述环形绕线盘的轴向以能够滑动的方式设置在所述环形绕线盘的内部,用于实现所述锁固件与所述环形绕线盘之间的锁定和脱离解锁,以在所述锁固件与所述环形绕线盘之间锁定时,所述锁固件与所述环形绕线盘能够同步转动,并在所述锁固件与所述环形绕线盘脱离解锁时,所述锁固件能够空转。

10、进一步地,上述能够适配不同身高的外骨骼机器人,所述锁固件还连接有绑缚调节电机,用于驱动所述锁固件进行转动,以实现所述环形绕线盘的电动转动,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述大腿长度调节机构和/或所述小腿长度调节机构包括:

3.根据权利要求2所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述驱动单元包括:

4.根据权利要求1至3任一项所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,

5.根据权利要求1至3任一项所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述腿部绑缚机构、所述脚部绑缚机构、所述腰部绑缚机构和/或所述胸部绑缚机构包括:

7.根据权利要求6所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述卷绕旋钮机构包括:

8.根据权利要求5所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述腿部绑缚机构、所述脚部绑缚机构、所述腰部绑缚机构和/或所述胸部绑缚机构包括:

9.根据权利要求5所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,

10.一种外骨骼机器人的穿戴调整方法,用于控制如权利要求1至9任一项所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,包括如下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述大腿长度调节机构和/或所述小腿长度调节机构包括:

3.根据权利要求2所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述驱动单元包括:

4.根据权利要求1至3任一项所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,

5.根据权利要求1至3任一项所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的能够适配不同身高的外骨骼机器人,其特征在于,所述腿部...

【专利技术属性】
技术研发人员:龙亿蔡志斌王英杰
申请(专利权)人:东北大学佛山研究生创新学院
类型:发明
国别省市:

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