一种面向多体位转换的柔性外骨骼机器人及控制方法技术

技术编号:44846618 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-01 19:42
本申请公开了一种面向多体位转换的柔性外骨骼机器人及控制方法,所述面向多体位转换的柔性外骨骼机器人包括驱动组件、绑缚组件、测量组件和控制单元,控制单元分别连接驱动组件和测量组件,驱动组件与绑缚组件连接,测量组件与绑缚组件连接;驱动组件包括驱动电机和绕线盘,驱动电机的输出轴与绕线盘固定连接,绕线盘具有两个轨道,一轨道对应缠绕第一鲍登线,另一轨道对应缠绕第二鲍登线,测量组件包括两个绑带结构,两个绑带结构对应安装在用户的双腿上,第一鲍登线和第二鲍登线与两个绑带结构一一对应连接。本申请能够在多体位转换中提高步态识别精度,实现过渡体位的康复需求。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及外骨骼机器人,尤其涉及一种面向多体位转换的柔性外骨骼机器人及控制方法


技术介绍

1、当前下肢康复外骨骼以刚性设计为主,整体体积与质量较大,主要针对行走步态进行辅助或阻抗训练,对于下肢运动功能残缺或瘫痪患者康复具有一定的辅助效果,但该外骨骼系统常常需要跑步机,轮椅等装置的配合,系统复杂性高,并且无法满足过渡体位,如坐立-行走,行走-上下楼梯的康复需求。同时由于刚性结构设计,整体装置的人机交互力与人机交融性较差,关节失配率高,运动姿态不自然。

2、由于上述刚性外骨骼的缺陷,基于绳驱的柔性外骨骼开发逐渐兴起。绳驱外骨骼主要通过电机驱动绕线盘,通过鲍登线等高强度材料拉动绑带等绑缚装置实现助力。绳驱外骨骼相较于刚性外骨骼,具有体积小、重量轻的特点,对于人体关节的牵引具有柔顺性,整体人机相容性与安全性更高。

3、现有绳驱外骨骼电机驱动单元数量与人体运动关节数量一般保持一致,即双侧两电机或四电机的配置,带动膝关节或踝关节实现助力康复。然而对于行走或上下楼梯等步态而言,运动均为腿交替,单侧腿电机驱动过程存在周期性,无需双侧电机同时驱动,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,所述面向多体位转换的柔性外骨骼机器人包括:驱动组件、绑缚组件、测量组件和控制单元,所述控制单元分别连接所述驱动组件和所述测量组件,所述驱动组件与所述绑缚组件连接,所述测量组件与所述绑缚组件连接,所述绑缚组件用于安装在用户的腰部,所述测量组件用于安装在所述用户的腿部;

2.根据权利要求1所述的面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,一所述绑带结构上设有第一惯性测量传感器,另一所述绑带结构上设有第二惯性测量传感器,所述第一惯性测量传感器和所述第二惯性测量传感设置在用户双腿上,用于采集用户的加速度数据。

3.根...

【技术特征摘要】

1.一种面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,所述面向多体位转换的柔性外骨骼机器人包括:驱动组件、绑缚组件、测量组件和控制单元,所述控制单元分别连接所述驱动组件和所述测量组件,所述驱动组件与所述绑缚组件连接,所述测量组件与所述绑缚组件连接,所述绑缚组件用于安装在用户的腰部,所述测量组件用于安装在所述用户的腿部;

2.根据权利要求1所述的面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,一所述绑带结构上设有第一惯性测量传感器,另一所述绑带结构上设有第二惯性测量传感器,所述第一惯性测量传感器和所述第二惯性测量传感设置在用户双腿上,用于采集用户的加速度数据。

3.根据权利要求2所述的面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,所述绑缚组件为腰带,所述驱动组件还包括背板和电机轴座,所述背板与所述腰带外侧固定连接,所述驱动电机设置在所述背板上,所述电机轴座的一端与所述输出轴固定连接,所述电机轴座的另一端与所述绕线盘固定连接。

4.根据权利要求3所述的面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,所述驱动组件还包括电池和调速器,所述电池安装在所述背板上,且所述电池与所述驱动电机连接,所述调速器与所述电池连接。

5.根据权利要求3所述的面向多体位转换的柔性外骨骼机器人,其特征在于,所述驱动组件还包括电机固定座和线盘固定架,所述电机固定座安装在所述背板上,且所述驱动电机与所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘朝罗明祥周昊周子翔张跃
申请(专利权)人:交浦科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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