一种基于人体下肢外骨骼的康复机器人的制作方法

文档序号:20905130发布日期:2020-05-29 12:25阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,包括:动力储能装置、下肢外骨骼和承重鞋,所述动力储能装置包括背筐(16)和储能电池,所述背筐(16)放置在人体髋关节上方,所述储能电池放置在所述背筐(16)的内部;所述下肢外骨骼从上至下依次包括腰部调节装置(46)和防侧倾装置(45)、髋关节外骨骼(44)、大腿外骨骼(47)、膝关节外骨骼(48)、小腿外骨骼(49)和踝关节外骨骼(50);所述腰部调节装置(46)和防侧倾装置(45)都分别设有孔和滑槽,通过螺钉或销钉连接不同的孔位以适应不同的使用者穿戴,所述防侧倾装置(45)与所述髋关节外骨骼(44)绕竖直轴旋转连接;所述髋关节外骨骼(44)与所述大腿外骨骼(47)绕竖直轴旋转连接,连接处通过胀套和胀套压紧螺母(9)压紧;所述大腿外骨骼(47)与所述膝关节外骨骼(48)绕竖直轴旋转连接,连接处通过胀套和胀套压紧螺母(9)压紧;所述膝关节外骨骼(48)与所述小腿外骨骼(49)绕竖直轴旋转连接,连接处通过胀套和胀套压紧螺母(9)压紧;所述小腿外骨骼(49)与所述踝关节外骨骼(50)旋转连接;所述承重鞋包括本体鞋(23)、绑带支架(58),所述踝关节外骨骼(50)与所述本体鞋(23)通过螺钉固定连接;所述髋关节外骨骼(44)、所述膝关节外骨骼(48)和踝关节外骨骼(50)配合,实现人体运动时行走、抬腿、收腿、坐立、站立等动作。

2.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述背筐(16)上设有固定储能电池孔、背带孔和固定主控板孔,使用者可以根据自身情况在所述背筐(16)上选择不同位置的背带孔固定背带。

3.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述腰部调节装置(46)包括腰部调节杆(2)、腰部销钉座(3)、(4)和腰部销钉(15),所述腰部调节杆(2)和所述腰部销钉座(3)、(4)分别设有孔和滑槽,所述腰部调节杆(2)在所述腰部销钉座(3)、(4)的槽里滑动,使用者可以根据自身的情况实现有级调节。

4.根据权利要求1、3所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述防侧倾装置(45)与所述腰部调节装置(46)之间用腰部轴承轴(1)、腰部后横杆(42)、腰部(41)刚性连接,实现人体运动时上下的自由度,所述防侧倾装置(45)与所述髋关节外骨骼(44)之间用轴承座(40)连接,实现人运动时左右的自由度,所述腰部(41)和所述轴承座(40)上设有孔和滑槽,通过螺钉或销钉连接不同的孔位以配合使用者的腰部及臀部宽度。

5.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述髋关节外骨骼(44)包括齿轮装配(29)、电机组件(43)、髋关节轴承座(30)、测角器(31)、髋关节齿轮轴转接(32)、连接件、内外旋限位块(5),所述齿轮装配(29)由小齿轮(56)和大齿轮(55)啮合而成,用来传递两相交轴之间的运动和动力,所述小齿轮(56)是锥齿轮,所述大齿轮(55)是锥齿轮,所述电机组件(43)安装在所述小齿轮(56)末端,与水平轴即矢状轴平行,输出动力传输给所述齿轮装配(29),驱动髋关节外骨骼(44)动作;所述内外旋限位块(5)固定在所述髋关节轴承座(30)上,确保髋关节机构在安全许可的角度范围内左右运动,所述测角器(31)安装在所述大齿轮(55)上,测量使用者运动时髋关节所旋转的角度,所述髋关节齿轮轴转接(32)上设有多个减重槽,可减轻重量,去除减重槽形成的加强筋,增强该结构件强度,所述髋关节齿轮轴转接(32)与所述髋关节轴承座(30)配合,实现使用者抬腿和收腿的动作,所述髋关节轴承座(30)上设有多个减重槽,可减轻重量,去除减重槽形成的加强筋,增强该结构件强度。

6.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述大腿外骨骼(47)包括胀套压紧螺母(9)、绑腿固定架(10)、绑腿固定件(11)、绑腿件(12)、绑腿(13)、大腿(51)、大腿调节杆(52),所述胀套压紧螺母(9)安装在所述大腿调节杆(52)上,所述大腿调节杆(52)与所述大腿(51)沿竖直轴旋转装配,通过胀套压紧螺母(9)和胀套在两者旋和处胀紧,实现无级调节,即可以连续调节,所述绑腿固定架(10)与所述绑腿固定件(11)连接,所述绑腿(13)上设有长槽固定绑带,紧密贴合使用者的腿部,所述绑腿固定件(11)与所述绑腿件(12)上设有多排连接孔和导轨,进行有级调节,使用者可以调节适合使用的位置,用螺钉固定。

7.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述膝关节外骨骼(48)包括齿轮装配(29)、电机组件(43)、膝关节轴承座(38)、膝关节大齿轮轴转接(39)、测角器(31)、连接件,所述齿轮装配(29)由小齿轮(56)和大齿轮(55)啮合而成,用来传递两相交轴之间的运动和动力,所述小齿轮(56)是锥齿轮,所述大齿轮(55)是锥齿轮,所述电机组件(43)安装在所述小齿轮(56)末端,与竖直轴平行,输出动力传输给所述齿轮装配(29),驱动膝关节动作,所述测角器(31)固定在所述大齿轮(55)上,测量使用者运动时膝关节所旋转的角度,所述膝关节大齿轮轴转接(39)上设有多个减重槽,可减轻重量,去除减重槽形成的加强筋,增强该结构件强度,所述膝关节大齿轮轴转接(39)和所述膝关节轴承座(38)配合,实现使用者运动时小腿收放的动作,所述膝关节轴承座(38)上设有多个减重槽,可减轻重量,去除减重槽形成的加强筋,增强该结构件强度。

8.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述小腿外骨骼(49)包括胀套压紧螺母(9)、小腿(57)、小腿调节杆(33),所述胀套压紧螺母(9)安装在所述小腿调节杆(33)上,所述小腿调节杆(33)与所述小腿(57)沿竖直轴旋转装配,通过胀套压紧螺母(9)和胀套在两者旋和处胀紧,实现无级调节,即可以连续调节。

9.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述踝关节外骨骼(50)包括踝关节法兰、踝关节座(34)、踝关节轴承(18)、踝关节加强板2(20)、气弹簧、气弹簧固定件(25)、测距机支架(26)、测距(27)、脚底连接件(22),所述踝关节外骨骼(50)可以实现跖屈即踮脚尖和背屈即勾脚尖的自由度,所述测距(27)固定在所述测距机支架(26)上,测量使用者行走时前后,外侧面的距离,规避障碍,所述气弹簧固定在所述气弹簧固定件(25)上,所述气弹簧固定件(25)用螺钉固定在所述脚底连接件(22)上。

10.根据权利要求1所述的人体下肢外骨骼的康复机器人,其特征在于,所述绑带支架(58)上设有槽,并固定在所述本体鞋(23)上,绑带穿过槽固定使用者的脚。


技术总结
本实用新型的一种基于人体下肢外骨骼的康复机器人包括:动力储能装置、下肢外骨骼和承重鞋;动力储能装置固定在背筐中,背筐上设有多级固定孔;下肢外骨骼包括腰部调节装置和防侧倾装置、髋关节外骨骼、大腿外骨骼、膝关节外骨骼、小腿外骨骼、踝关节外骨骼;腰部调节装置和防侧倾装置设有孔和滑槽,与髋关节外骨骼轴承连接;髋关节外骨骼与大腿外骨骼通过胀套和螺母压紧;大腿外骨骼与膝关节外骨骼通过胀套和螺母压紧;膝关节外骨骼与小腿外骨骼通过胀套和螺母压紧;小腿外骨骼与踝关节外骨骼通过胀套和螺母压紧;踝关节外骨骼与本体鞋螺钉连接;多处可进行有级或无级调节。

技术研发人员:王仁祥;高雪桃;王燕;宋正起;高培唐
受保护的技术使用者:昆明桑达科技有限公司
技术研发日:2019.03.28
技术公布日:2020.05.29
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