穿戴式助力外骨骼机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109623782A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811475702.X(22)申请日2018.12.04(71)申请人江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司地址215100江苏省苏州市相城区高铁新城环秀湖大厦(原怡城园艺)南三、四楼(72)发明人魏巍林西川岳春峰汝长海孙钰王伟(74)专利代理机构南京九致知识产权代理事务所(普通合伙)32307代理人严巧巧(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J13/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称穿戴式助力外骨骼机器人(57)摘要本发明涉及机器人领域，提供了一种穿戴式助力外骨骼机器人，用于身体前倾或弯腰时对上半身提供支撑和腰部助力，包括胸部支撑装置、髋关节和腿部支撑装置。胸部支撑装置包括一体式胸托与胸部支撑杆，胸部支撑杆两端分别连接一体式胸托与髋关节，髋关节包括腰部绑缚板、力发生装置和与所述胸部支撑杆连接的转动板，力发生装置具有基座、拉线轮、钢绳和弹性元件，所述转动板两端分别连接胸部支撑杆与拉线轮，拉线轮通过钢绳连接弹性元件，基座内设有腿部支撑杆容置槽，腿部支撑装置包括腿部支撑杆与贴合大腿的大腿挡板，腿部支撑杆上端连接腿部支撑杆容置槽，腿部支撑杆下端与大腿挡板可旋转地铰接。本发明的装置结构轻便灵活、助力效果佳。CN109623782ACN109623782A权利要求书1/2页1.一种穿戴式助力外骨骼机器人，包括胸部支撑装置、髋关节与腿部支撑装置，其特征在于，所述胸部支撑装置包括一体式胸托与胸部支撑杆，所述胸部支撑杆两端分别连接一体式胸托与髋关节，所述髋关节包括腰部绑缚板、力发生装置和与所述胸部支撑杆连接的转动板，所述力发生装置具有基座、拉线轮、钢绳和弹性元件，所述转动板两端分别连接所述胸部支撑杆与所述拉线轮，所述拉线轮通过钢绳连接弹性元件，所述基座内设有腿部支撑杆容置槽，所述腿部支撑装置包括腿部支撑杆与贴合大腿的大腿挡板，所述腿部支撑杆上端连接所述腿部支撑杆容置槽，所述腿部支撑杆下端与大腿挡板可旋转地铰接。2.根据权利要求1所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述一体式胸托包括支撑底板、转动轴组和基体，所述基体包括基板、胸部支撑杆转接件和覆盖在基体表面的至少一个壳层的外壳，所述基板和外壳之间具有开口部，所述开口部具有球面轮廓的支承面，所述胸部支撑杆转接件与基板和外壳铰接；所述转动轴组包括转动轴，所述转动轴一端固定在支撑底板上，另一端具有外表面呈球面轮廓的结合端部，所述结合端部可旋转地保持于所述支承面上，所述结合端部与所述支承面组成球面副。3.根据权利要求2所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述外壳的第一壳层为胸部外壳，所述胸部外壳配合地安装在基板上，所述胸部外壳内表面与基板之间的空腔形成胸部外壳容置槽。4.根据权利要求2所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述结合端部由转动轴和球形轴承结合组成，所述球形轴承至少部分位于胸部外壳容置槽内。5.根据权利要求1或2所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述一体式胸托上还设有用于检测人体运动能耗和评估人体局部肌肉疲劳情况的胸部传感器。6.根据权利要求5所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述胸部传感器至少部分安装在所述胸部外壳容置槽内，所述胸部传感器在胸部外壳容置槽内与球形轴承的支承面相连。7.根据权利要求6所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述胸部外壳容置槽的外表面可拆卸地配接外壳镶件，所述外壳镶件中间设有便于取出胸部传感器的开放口，其开放口处可拆卸地盖设一个胸部传感器固定壳。8.根据权利要求1所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述拉线轮与所述转动板铰接。9.根据权利要求1或8所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述转动板上具有控制转动板和拉线轮离合的松脱机构，所述松脱机构包括松脱开关和卡板，所述卡板安装在所述拉线轮的滑动槽中，所述卡板前端具有安装槽，所述松脱开关安装在所述卡板前端的安装槽中。10.根据权利要求1所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述基座内设置髋关节旋转轴，所述拉线轮与所述基座和所述腰部绑缚板通过所述髋关节旋转轴铰接。11.根据权利要求10所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述基座内还设置弹性元件容置槽，所述弹性元件容置槽内安放弹性元件。12.根据权利要求1所述的穿戴式助力外骨骼机器人，其特征在于，所述腿部支撑杆上2CN109623782A权利要求书2/2页端具有一组定位孔，通过上下移动定位孔的位置并由大腿杆调节拉钮固定，调节腿部支撑杆在腿部支撑杆容置槽的高度。13.根据权利要求1或11所述的