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(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CN108555885A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201810459822.4(22)申请日2018.05.15(71)申请人西南交通大学地址611756四川省成都市高新区西部园区西南交通大学科学技术发展研究院(72)发明人邓斌赵英朋(74)专利代理机构成都盈信专利代理事务所(普通合伙)51245代理人崔建中(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种可调节重心的外骨骼腰部装置(57)摘要本发明公开了一种可调节重心的外骨骼腰部装置,包括:凸轮连杆机构、髋-腿连接部分、弹簧调节装置、腰板、背靠板。在髋关节部分有一处伸缩装置,适用胖瘦不同的穿戴者。在腰板下侧设置一个连杆固定架,作为凸轮连杆机构中连杆的支撑点。连杆一头做成凸轮滚子槽形状,使安置在背靠板上凸轮滚子在其凸轮槽内运动。背靠板两侧分别设置一个固定凸轮用位置。在髋关节与腰板之间设有弹簧。本发明有益效果是:能够满足穿戴者在穿戴外骨骼完成之后,依靠机械机构和穿戴者的共同作用下,背负一定重量的物体可以使得整个系统的重心处于系统稳定工作的区域。穿戴者参与到控制中,有一定的负重感觉,不是单纯的机器带动人运动,而是具有人机交互过程。CN108555885ACN108555885A权利要求书1/1页1.一种可调节重心的外骨骼腰部装置,其特征在于,包括腰板(305)和背靠板(9);背靠板(9)的下侧边活动连接到腰板(305)的上侧边,使得背靠板(9)平行于腰板(305)或与腰板(305)构成一个夹角;背靠板(9)的左、右两侧边上邻近下侧边的位置还分别设置有凸轮滚子(102);还包括左连杆(101),所述左连杆(101)包括竖向杆、纵向前杆、纵向后杆和横向延伸杆,竖向杆的下端连接到纵向后杆的前端,纵向前杆的后端通过横向延伸杆也连接到纵向后杆的前端,竖向杆和纵向后杆构成的平面垂直于腰板(305);竖向杆的上端还设置有前向凸轮槽,前向凸轮槽套装背靠板(9)左侧的凸轮滚子(102);还包括右连杆,所述右连杆与左连杆(101)结构相同且对称设置;还包括连杆支架(14),所述连杆支架(14)固定连接到腰板(305)的下侧边;所述左连杆(101)和右连杆的纵向前杆的前部分别活动连接到连杆支架(14),当左连杆(101)和右连杆向后下方转动时通过前向凸轮槽带动凸轮滚子(102)使得背靠板(9)向前转动。2.如权利要求1所述的一种可调节重心的外骨骼腰部装置,其特征在于,还包括左髋关节后连接件(5),所述左髋关节后连接件(5)为L形,包括长杆和短杆,短杆的端部挂接到腰板(305)的左侧边;还包括左弹簧调节装置,所述左弹簧调节装置包括弹簧固定板和调节弹簧,弹簧固定板固定在左髋关节后连接件(5)的转角位置,调节弹簧一端挂接到腰板(305)的左侧边上部,另一端连接到弹簧连接块,弹簧连接块穿过弹簧固定板上的孔连接到滑块;还包括左固定弹簧,所述左固定弹簧一端挂接到腰板(305)的左侧边下部,另一端挂接到左髋关节后连接件(5)短杆下方靠近转角处;还包括右髋关节后连接件、右弹簧调节装置和右固定弹簧,所述右髋关节后连接件、右弹簧调节装置和右固定弹簧分别与左髋关节后连接件、左弹簧调节装置和左固定弹簧结构相同且对称设置。3.如权利要求2所述的一种可调节重心的外骨骼腰部装置,其特征在于,还包括左髋关节前连接件(4),所述左髋关节前连接件(4)包括固定架(202),固定架(202)通过左髋关节伸缩装置(2)连接到左髋关节后连接件(5);所述左髋关节伸缩装置(2)包括四根调节杆、两根调节连杆和调节螺栓(201),其中第一调节杆(204)和第二调节杆的一端分别活动连接到左髋关节后连接件(5)的长杆的端部,第三调节杆和第四调节杆的一端分别活动连接到固定架(202),第一调节杆(204)的另一端通过上调节连杆(203)活动连接到第三调节杆的另一端,第二调节杆的另一端通过下调节连杆活动连接到第四调节杆的另一端,上调节连杆(203)和下调节连杆还通过调节螺栓(201)连接;还包括右髋关节前连接件和右髋关节伸缩装置,所述右髋关节前连接件和右髋关节伸缩装置分别与左髋关节前连接件和左髋关节伸缩装置结构相同且对称设置。2CN108555885A说明书1/4页一种可调节重心的外骨骼腰部装置技术领域[0001]本发明涉及外骨骼机器人设计技术领域,特别是一种可调节重心的外骨骼腰部装置。背景技术[0002]随着外骨骼机器人的兴起,一类负重型下肢外骨骼机器人也慢慢进入我们的世界。负重型下肢外骨骼一般由足、小腿、大腿及躯干四部分组成,一般具有与人类相仿的三个关节,从下到上依次是踝关节、膝关节及髋关节。近来