一种下肢康复外骨骼机器人

本发明涉及外骨骼机器人，尤其涉及一种下肢康复外骨骼机器人。

背景技术：

1、随着医疗技术与康复工程的不断进步，下肢康复外骨骼机器人已成为辅助行走、促进患者下肢功能恢复的重要工具。这类机器人通过精密的机械结构、先进的传感技术与智能控制算法，为下肢运动障碍患者提供了重新站立和行走的可能，极大地提高了他们的生活质量和康复效率，如ct ugo/程天悠行下肢外骨骼康复机器人。

2、该下肢外骨骼康复机器人主要包括连接主体、升降机构、控制端、胸部固定带、下肢外骨骼传动结构、固定带、移动支撑架和脚架组成，通过控制端控制升降机构将下肢外骨骼传动结构下降，使脚架与地面接触，再将患者扶上脚架，通过固定带和胸部固定带进行下肢外骨骼传动结构的穿戴，穿戴完成后，通过控制器控制下肢外骨骼传动结构进行步行运动动作，机器人通过设置下肢髋、膝关节的角度，模拟维持步行时的关节角度，从而充分训练患者的伸髋伸膝、屈髋屈膝功能，以及髋关节膝关节运动的同步性，实现下肢引导，加快下肢康复，其原理为依据“神经可塑性”原理设计，旨在通过外部设备带动下肢进行康复训练，刺激神经系统重塑，提升下肢自主行走能力。

3、然而，在实际应用过程中，上述下肢康复外骨骼机器人在户外或复杂环境中使用时，地面往往存在各种障碍物，如碎石、不平整的路面等，这些不仅影响机器人的稳定行走，还可能对使用者构成安全隐患，导致磕碰甚至摔倒，严重阻碍了康复进程的顺利进行。

4、因此，需要收设计一种能够有效解决上述问题，提高行走安全性、智能感知能力及清理效率的下肢康复外骨骼机器人来解决问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种下肢康复外骨骼机器人，解决了上述提出的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种下肢康复外骨骼机器人，包括连接主体，连接主体背面固定安装有控制端，连接主体正面传动连接有升降机构，升降机构上部固定安装有胸部固定带，升降机构下部对称传动连接有两个下肢外骨骼传动结构，两个所述下肢外骨骼传动结构底部均传动安装有脚架，两个所述下肢外骨骼传动结构上下固定连接有固定带，所述连接主体底部固定有支撑架，且支撑架前部固定有清理检测装置，所述清理检测装置包括固定安装在支撑架前部两侧的移动清理机构，两个所述移动清理机构对称安装，并相互配合传动清理；

3、所述移动清理机构包括连接方管，连接方管顶后部固定有旋转轴，通过旋转轴与支撑架转动连接，连接方管后部通过转轴连接有移动轮，移动轮通过转轴传动连接有联动结构，联动结构设置在连接方管内部，连接方管底部转动连接有旋转清理结构，旋转清理结构与联动结构传动连接，连接方管底部固定有梳理结构

4、进一步，所述联动结构包括固定在移动轮转轴上的传动齿轮一、转轴转动安装在连接方管内壁的双齿轮和伞齿轮一，所述传动齿轮一与双齿轮之间传动连接有传动链条，所述伞齿轮一背面固定有传动齿轮二，传动齿轮二与双齿轮传动连接，伞齿轮一与清拨机构传动连接。

5、进一步，所述两个移动清理机构的的联动结构不同，其中一个联动机构包括传动齿轮一、传动链条、伞齿轮一和传动齿轮二组成，传动齿轮一通过传动链条与传动齿轮二传动连接。

6、进一步，所述旋转清理结构包括旋转连接在连接方管内部的连接轴，所述连接轴上部固定有伞齿轮二，伞齿轮二与伞齿轮一九十度传动啮合，连接轴底部贯穿连接方管，并固定连接有旋转座，旋转座外部固定连接有多个清拨机构。

7、进一步，所述清拨机构包括与旋转座固定连接的拨杆，拨杆底部固定有清理毛刷，拨杆对外端固定有测距传感器。

8、进一步，所述测距传感器与控制端电性连接。

9、进一步，所述梳理结构包括固定在连接方管底部的直角板，直角板内上端固定有多个梳齿。

10、进一步，所述直角板上的多个梳齿与清理毛刷配合使用。

11、与相关技术相比较，本发明提供的一种下肢康复外骨骼机器人具有如下有益效果：

12、本发明提供，清理检测装置由两个移动清理机构组成，向前移动时连接方管上的移动轮逆时针滚动，带动联动结构，联动结构带动旋转清理结构逆时针旋转，另一移动清理机构通过联动结构带动旋转清理结构逆时针旋转，将装置前方道路上的碎石清理到两边，使其康复移动过程中不易与碎石磕碰，提高移动安全性。

13、本发明提供，每个拨杆前端均安装测距传感器，用于检测地面高度将信号发送给控制端，当多个测距传感器检测地面高度差较大时，控制端将信号处理分析，得出前方地面坑洼情况，控制下肢外骨骼传动结构停止工作，防止出现摔倒情况。

14、本发明提供，连接方管底部安装梳理结构，每个拨杆旋转过程中经过直角板内部，清理毛刷与多个梳齿接触，将清理毛刷中卷入的碎石和垃圾碎片梳出，保持清理毛刷整齐，防止出现打结。

技术特征：

1.一种下肢康复外骨骼机器人，包括连接主体(1)，连接主体(1)背面固定安装有控制端(3)，连接主体(1)正面传动连接有升降机构(2)，升降机构(2)上部固定安装有胸部固定带(4)，升降机构(2)下部对称传动连接有两个下肢外骨骼传动结构(5)，两个所述下肢外骨骼传动结构(5)底部均传动安装有脚架(8)，两个所述下肢外骨骼传动结构(5)上下固定连接有固定带(6)，其特征在于：所述连接主体(1)底部固定有支撑架(7)，且支撑架(7)前部固定有清理检测装置(9)，所述清理检测装置(9)包括固定安装在支撑架(7)前部两侧的移动清理机构，两个所述移动清理机构对称安装，并相互配合传动清理；

2.根据权利要求1所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述联动结构包括固定在移动轮(92)转轴上的传动齿轮一(921)、转轴转动安装在连接方管(91)内壁的双齿轮(924)和伞齿轮一(923)，所述传动齿轮一(921)与双齿轮(924)之间传动连接有传动链条(922)，所述伞齿轮一(923)背面固定有传动齿轮二(9231)，传动齿轮二(9231)与双齿轮(924)传动连接，伞齿轮一(923)与清拨机构(933)传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述两个移动清理机构的的联动结构不同，其中一个联动机构包括传动齿轮一(921)、传动链条(922)、伞齿轮一(923)和传动齿轮二(9231)组成，传动齿轮一(921)通过传动链条(922)与传动齿轮二(9231)传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述旋转清理结构(93)包括旋转连接在连接方管(91)内部的连接轴(931)，所述连接轴(931)上部固定有伞齿轮二(932)，伞齿轮二(932)与伞齿轮一(923)九十度传动啮合，连接轴(931)底部贯穿连接方管(91)，并固定连接有旋转座，旋转座外部固定连接有多个清拨机构(933)。

5.根据权利要求4所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述清拨机构(933)包括与旋转座固定连接的拨杆(9331)，拨杆(9331)底部固定有清理毛刷(9333)，拨杆(9331)对外端固定有测距传感器(9332)。

6.根据权利要求5所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述测距传感器(9332)与控制端(3)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述梳理结构(94)包括固定在连接方管(91)底部的直角板(941)，直角板(941)内上端固定有多个梳齿(942)。

8.根据权利要求6所述的一种下肢康复外骨骼机器人，其特征在于，所述直角板(941)上的多个梳齿(942)与清理毛刷(9333)配合使用。

技术总结
本发明公开了一种下肢康复外骨骼机器人，涉及外骨骼机器人技术领域，包括连接主体，所述连接主体底部固定有支撑架，且支撑架前部固定有清理检测装置，所述清理检测装置包括固定安装在支撑架前部两侧的移动清理机构，两个所述移动清理机构对称安装，并相互配合传动清理；本发明提供，清理检测装置由两个移动清理机构组成，向前移动时连接方管上的移动轮逆时针滚动，带动联动结构，联动结构带动旋转清理结构逆时针旋转，另一移动清理机构通过联动结构带动旋转清理结构逆时针旋转，将装置前方道路上的碎石清理到两边，使其康复移动过程中不易与碎石磕碰，提高移动安全性。

技术研发人员：纪佳序,杨潇
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28