一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼.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CN109623797A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910155694.9(22)申请日2019.03.01(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人陈贵亮赵梓煊李利涛李政琨(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人王瑞(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J9/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼(57)摘要本发明公开了一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，包括一个座椅机构、两个滑块机构和两个腿部机构；两个腿部机构与各自的滑块机构固定连接；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；腿部机构包括大腿板、腿部驱动机构、小腿传动机构、小腿杆、同步带、棘爪控制器、棘爪轴、小腿胫连接件、脚支架垫片、脚支架连接销轴、脚支架、脚连接件销轴、脚支架轴套和棘爪；腿部驱动机构包括力矩电机、电机台、谐波减速器、带轮轴承端盖、减速器法兰、单向轴承、第一同步带轮和电机轴套；小腿传动机构包括大小腿连接件、第二同步带轮、棘轮和阶梯轴。该外骨骼传动结构简单，易于控制，通配性好，稳定性强。CN109623797ACN109623797A权利要求书1/1页1.一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，其特征在于该外骨骼包括一个座椅机构、两个滑块机构和两个腿部机构；两个腿部机构与各自的滑块机构固定连接；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；所述腿部机构包括大腿板、腿部驱动机构、小腿传动机构、小腿杆、同步带、棘爪控制器、棘爪轴、小腿胫连接件、脚支架垫片、脚支架连接销轴、脚支架、脚连接件销轴、脚支架轴套和棘爪；所述腿部驱动机构包括力矩电机、电机台、谐波减速器、带轮轴承端盖、减速器法兰、单向轴承、第一同步带轮和电机轴套；所述小腿传动机构包括大小腿连接件、第二同步带轮、棘轮和阶梯轴；所述大腿板与滑块机构固定连接；谐波减速器和电机台固定于大腿板的后端外侧，力矩电机与电机台固定连接；电机轴套的内圈固定在力矩电机的输出轴上，电机轴套的外圈固定在谐波减速器的输入端上，谐波减速器的输出端固定连接有减速器法兰；所述减速器法兰的输出轴穿出大腿板，与单向轴承的内圈固定连接，单向轴承的外圈与第一同步带轮固定连接；带轮轴承端盖与第一同步带轮固定连接；大腿板的前端通过滚动轴承安装有阶梯轴；阶梯轴的两端分别固定安装有棘轮和第二同步带轮，棘轮位于大腿板外侧，第二同步带轮位于大腿板内侧；大腿板的前端外侧通过滚动轴承安装有棘爪轴，棘爪轴上固定安装有棘爪，与棘轮配合，通过棘爪控制器实现接触和断开；所述第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带连接；所述大小腿连接件与第二同步带轮固定连接，大小腿连接件的下端与小腿杆固定连接；小腿杆与小腿胫连接件的上端固定连接；小腿胫连接件的下端与脚支架连接销轴的上端间隙配合连接，两者可相对转动；所述脚支架的上端与脚支架连接销轴的下端间隙配合连接，两者可相对转动。2.根据权利要求1所述的非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，其特征在于小腿胫连接件的下端与脚支架连接销轴的上端的连接方式是脚支架连接销轴的上端方形轴穿过小腿胫连接件下端的通孔伸入小腿胫连接件内部，脚支架连接销轴的上端方形轴顶部有螺纹孔，脚支架连接销轴的中间圆柱轴与小腿胫连接件的通孔间隙配合，脚支架连接销轴的下方圆盘顶住小腿胫连接件下表面，脚支架垫片套在脚支架连接销轴的上端方形轴上，通过手拧螺栓拧入脚支架连接销轴的上端方形轴顶部的螺纹孔中，实现小腿胫连接件与脚支架连接销轴的连接。3.根据权利要求1所述的非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，其特征在于所述脚支架的上端与脚支架连接销轴的下端的连接方式是脚支架的上端通孔与脚支架轴套间隙配合，脚连接件销轴的中间圆柱轴与脚支架轴套过盈配合，脚连接件销轴的上端方形轴顶部具有螺纹孔，脚连接件销轴的上端方形轴伸入到脚支架连接销轴下端的方孔中，脚连接件销轴的中间圆柱轴顶住脚支架连接销轴并通过手拧螺栓拧入脚连接件销轴的上端方形轴顶部的螺纹孔中，实现脚支架与脚支架连接销轴的连接。2CN109623797A说明书1/4页一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼技术领域[0001]本发明涉及助力机器人领域，具体是一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼。背景技术[0002]随着科技的进步，外骨骼机器人的作用越来越明显，尤其是在民用医疗和军事领域。其作为一种为人体提供力量的辅助设备，发展前景可观。如在生产车间里的站立作业、弯腰作业，或者使用楼梯进行送货工作方面，通过下肢外骨骼可以达