本發(fā)明屬于工業(yè)機器人的技術領域，具體為一種負重外骨骼機器人。

背景技術：

目前國內(nèi)外在下肢外骨骼助力裝置方面進行了大量的研究，尤其是專用于行動不便的病人、殘疾人的康復機器人、醫(yī)療輔助器械等領域的研究比較普遍，這些裝置普遍具有機械強度不大、與人體的契合度和舒適性不高、需要量身定做和成本較高的特點，而對于可以在室外環(huán)境下，輔助人體運動的負重型助力機器人則研究較少。因此，在復雜地理環(huán)境和惡劣工況下，物資的搬運要靠人來完成，但由于人在搬運時體力有限，工作效率低。

機器人成本高，幫助人們完成重體力勞動。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種負重外骨骼機器人，成本低，幫助人們完成重體力勞動。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種負重外骨骼機器人，包括上體背部、左腿和右腿，左腿和右腿分別包括髖部驅(qū)動系統(tǒng)、大腿驅(qū)動系統(tǒng)和小腿驅(qū)動系統(tǒng)，其中：

所述上體背部包括t形柱、背部支架、背部腰帶和側板，所述側板固定在背部支架兩側，所述背部腰帶連接在側板上，t型柱鉸接在背部支架底部，左右擺動；

所述髖部驅(qū)動系統(tǒng)包括l形連接桿、氣缸，l形連接桿的短邊鉸接在t形柱底部一側，氣缸固定在t形柱上，活塞端與l形連接桿的短邊鉸接；

大腿驅(qū)動系統(tǒng)包括兩根連接桿、兩個氣缸，兩根連接桿鉸接，其中一根連接桿與l形連接桿的長邊鉸接，兩個氣缸分別固定在另一根連接桿兩側，兩個氣缸的活塞端分別向上和向下設置，向上設置活塞端與l形連接桿長邊連接，向下設置的活塞端與小腿驅(qū)動系統(tǒng)鉸接；

小腿驅(qū)動系統(tǒng)包括安裝塊、連接桿、氣缸、足底和固定帶，安裝塊鉸接在大腿驅(qū)動系統(tǒng)的底部，固定在小腿驅(qū)動系統(tǒng)的連接桿頂部，足底與連接桿底部鉸接，氣缸固定在連接桿上，活塞端固定在足底，固定帶安裝在連接桿上。

進一步的，所述大腿驅(qū)動系統(tǒng)設置有固定帶。

進一步的，在所述背部支架背面還設置有電力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述電力系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池、控制器和逆變器，所述太陽能電池板吸收光能，通過逆變器將電源輸送至蓄電池，所述控制器控制整個充放電過程，所述控制系統(tǒng)包括cpu、角度傳感器、加速度傳感器、氣缸控制器，所述角度傳感器安裝在安裝塊上，將安裝塊的轉(zhuǎn)動角度傳動至cpu，所述加速度傳感器安裝在背部支架上，與cpu連接，氣缸控制器安裝在氣缸上，并且接受cpu控制。

進一步的，所述背部支架內(nèi)設置有安裝腔，電力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均埋設在安裝腔內(nèi)，并且利用螺釘定位固定，所述太陽能電池板封閉安裝腔。

本發(fā)明的有益效果是：

結構簡單，使用方便，成本低，幫助人們完成重體力勞動。

附圖說明

圖1為本發(fā)明示意圖。

圖2為本發(fā)明背部支架示意圖。

圖3為本發(fā)明控制系統(tǒng)控制原理示意圖。

圖4為本發(fā)明電力系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如附圖所示，一種負重外骨骼機器人，包括上體背部1、左腿2和右腿3，左腿2和右腿3分別包括髖部驅(qū)動系統(tǒng)4、大腿驅(qū)動系統(tǒng)5和小腿驅(qū)動系統(tǒng)6，其中：

上體背部1包括t形柱10、背部支架11、背部腰帶12和側板13，側板固定13在背部支架11兩側，背部腰帶12連接在側板13上，t型柱10鉸接在背部支架11底部，左右擺動。

髖部驅(qū)動系統(tǒng)4包括l形連接桿40、氣缸7，l形連接桿40的短邊鉸接在t形柱10底部一側，氣缸7固定在t形柱40上，活塞端與l形連接桿40的短邊鉸接。

大腿驅(qū)動系統(tǒng)5包括兩根連接桿50、兩個氣缸7，兩根連接桿50鉸接，其中一根連接桿50與l形連接桿40的長邊鉸接，兩個氣缸7分別固定在另一根連接桿50兩側，兩個氣缸7的活塞端分別向上和向下設置，向上設置活塞端與l形連接桿40長邊連接，向下設置的活塞端與小腿驅(qū)動系統(tǒng)6鉸接。

小腿驅(qū)動系統(tǒng)6包括安裝塊60、連接桿61、氣缸7、足底62和固定帶63，安裝塊60鉸接在大腿驅(qū)動系統(tǒng)5的底部，固定在小腿驅(qū)動系統(tǒng)6的連接桿61頂部，足底62與連接桿61底部鉸接，氣缸7固定在連接桿61上，活塞端固定在足底62，固定帶63安裝在連接桿61上。

大腿驅(qū)動系統(tǒng)5設置有固定帶63。

在背部支架11背面還設置有電力系統(tǒng)8和控制系統(tǒng)9，電力系統(tǒng)8包括太陽能電池板80、蓄電池81、控制器82和逆變器83，太陽能電池板80吸收光能，通過逆變器83將電源輸送至蓄電池81，控制器82控制整個充放電過程，控制系統(tǒng)9包括cpu90、角度傳感器91、加速度傳感器92，角度傳感器91安裝在安裝塊60上，將安裝塊60的轉(zhuǎn)動角度傳動至cpu90，加速度傳感器92安裝在背部支架11上，與cpu90連接，背部支架11內(nèi)設置有安裝腔14，電力系統(tǒng)8和控制系統(tǒng)9均埋設在安裝腔14內(nèi)，并且利用螺釘定位固定，太陽能電池板80封閉安裝腔14。

氣缸控制器93與各氣缸7連接，分別控制每個氣缸7的開啟與停止，根據(jù)人體移動動作，其中cpu90與氣缸控制器93連接，控制氣缸7的動作，完成運動操作，控制系統(tǒng)控制氣缸7為人體移動提供助力，節(jié)省人體體力。

以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定,任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內(nèi)。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種負重外骨骼機器人，包括上體背部、左腿和右腿，左腿和右腿分別包括髖部驅(qū)動系統(tǒng)、大腿驅(qū)動系統(tǒng)和小腿驅(qū)動系統(tǒng)，所述上體背部包括T形柱、背部支架、背部腰帶和側板，所述側板固定在背部支架兩側，所述背部腰帶連接在側板上，T型柱鉸接在背部支架底部，左右擺動，本發(fā)明，結構簡單，使用方便，成本低，幫助人們完成重體力勞動。

技術研發(fā)人員：楊昊;張帆;計勇;張倩倩
受保護的技術使用者：安徽新華學院
技術研發(fā)日：2017.07.21
技術公布日：2017.10.13