本發(fā)明涉及穿戴設(shè)備的，具體而言，涉及一種外骨骼機器人。

背景技術(shù)：

1、外骨骼機器人是一種能夠為用戶所穿戴，以為人體提供助力而實現(xiàn)輔助負載搬運、增強人體機能等功能的機械裝置。目前不斷開發(fā)應用于各個領(lǐng)域。工人在搬運物品時，高頻率或長時間保持搬運動作會給腰部帶來較大壓力，腰部助力外骨骼可以減緩穿戴人員的腰部壓力，同時提供一定的助力效果，從而能夠有效地降低工作人員患骨骼肌肉疾病的風險。

2、公開號為cn115229767a的中國發(fā)明申請文件公開了一種外骨骼機器人，包括：背負結(jié)構(gòu)，包括負重背架和設(shè)置于所述負重背架上的液壓動力單元；腿部結(jié)構(gòu)，包括滑動連接的腿部缸體和腿部桿件，所述腿部缸體和所述負重背架鉸接、且和所述液壓動力單元通過油管連接，所述腿部桿件一端嵌入于所述腿部缸體內(nèi)；足具結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述腿部桿件遠離所述腿部缸體的一端。

3、目前市場上的腰部助力外骨骼機器人，主要特點在于提供額外的支撐力，但并不能完全適應所有工種和作業(yè)環(huán)境，有些工作任務(wù)可能依然難以完成。同時，由于腰部外骨骼機器人與人體的接觸點主要在腰部，接觸面積小，長時間穿戴仍可能導致不適或疲勞。因此，有必要設(shè)計一款穿戴效果好，適應好的腰部助力外骨骼機器人。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，為了解決上述的問題，本發(fā)明提供了一種外骨骼機器人，其具體技術(shù)方案如下：

2、一種外骨骼機器人，包括穿戴裝置和下肢裝置；所述下肢裝置包括腰部結(jié)構(gòu)和一對腿部機構(gòu)，所述的一對腿部機構(gòu)分別與所述腰部結(jié)構(gòu)連接，所述腰部結(jié)構(gòu)包括與所述穿戴裝置連接的腰部固定件；所述穿戴裝置包括脊背部件、前胸部件、以及連接脊背部件和前胸部件的第一連接部件；所述第一連接部件包括兩組分別設(shè)置在所述脊背部件兩側(cè)的連接組件，所述連接組件包括背貼件、連接背貼件與所述脊背部件的第一連接單元、以及連接背貼件與所述前胸部件的第二連接單元。

3、上述外骨骼機器人，人體穿戴后，以脊背部件與腿部機構(gòu)為兩個主要支撐點，通過設(shè)置背貼件能夠有效地增大背部受力接觸面積，當人體彎腰搬運物品時，腿部機構(gòu)與人體大腿形成支撐點，從而提供助力效果；同時，通過第一連接部件連接脊背部件和前胸部件，利用前胸部件整體包覆在上半身，增大受力面積而避免反作用力集中。此外，當人體下蹲時，脊背部件形成支撐點，人體大腿可實現(xiàn)下蹲、抬起動作，無干涉。

4、進一步地，所述腿部機構(gòu)包括依次連接的大腿部件、小腿部件和腳部件，所述大腿部件包括與所述腰部固定件鉸接的大腿支件、以及驅(qū)動大腿支件相對于所述腰部固定件進行擺動的第一驅(qū)動件，所述小腿部件包括與所述大腿支件鉸接的小腿支件、以及驅(qū)動小腿支件進行擺動的第二驅(qū)動件，所述腳部件包括與所述小腿支件鉸接的腳支件、以及驅(qū)動腳支件進行擺動的第三驅(qū)動件。

5、進一步地，所述第一連接單元包括至少三個彈性連接件。

6、進一步地，所述穿戴裝置還包括手臂部件，所述手臂部件通過第三連接單元與所述前胸部件連接；所述第二連接單元連接所述背貼件與所述手臂部件。

7、進一步地，所述大腿支件包括第一支撐件、第二支撐件以及用于連接第一支撐件和第二支撐件的支撐結(jié)構(gòu)；所述支撐結(jié)構(gòu)包括導向單元和調(diào)節(jié)單元，所述導向單元包括分別設(shè)置所述第一支撐件和所述第二支撐件上的兩個導向孔、以及插接在導向孔內(nèi)的導向柱，所述調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)所述第一支撐件和所述第二支撐件之間的距離。

8、進一步地，所述調(diào)節(jié)單元包括轉(zhuǎn)動連接在所述第二支撐件上的螺紋筒、設(shè)置在所述第一支撐件上的螺桿頭、以及設(shè)置在螺紋筒中心的彈性件。

9、進一步地，所述第二驅(qū)動件為驅(qū)動電桿；所述驅(qū)動電桿設(shè)有鉸接在所述第一支撐件上的固定端、以及鉸接在所述小腿支件的伸縮端。

10、進一步地，所述所述小腿部件還包括定位單元，所述定位單元包括設(shè)置在所述小腿支件上的弧貼件、以及設(shè)置在弧貼件上的連接帶。

11、進一步地，所述第一驅(qū)動件和所述第三驅(qū)動件均為驅(qū)動電機。

12、進一步地，所述穿戴裝置還包括與所述手臂部件連接的小臂部件。

技術(shù)特征：

1.一種外骨骼機器人，其特征在于，包括穿戴裝置(1)和下肢裝置(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述腿部機構(gòu)(22)包括依次連接的大腿部件(24)、小腿部件(25)和腳部件(26)，所述大腿部件(24)包括與所述腰部固定件(23)鉸接的大腿支件(241)、以及驅(qū)動大腿支件(241)相對于所述腰部固定件(23)進行擺動的第一驅(qū)動件(242)，所述小腿部件(25)包括與所述大腿支件(241)鉸接的小腿支件(251)、以及驅(qū)動小腿支件(251)進行擺動的第二驅(qū)動件(252)，所述腳部件(26)包括與所述小腿支件(251)鉸接的腳支件(261)、以及驅(qū)動腳支件(261)進行擺動的第三驅(qū)動件(262)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述第一連接單元(142)包括至少三個彈性連接件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述穿戴裝置(1)還包括手臂部件(15)，所述手臂部件(15)通過第三連接單元(16)與所述前胸部件(12)連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述大腿支件(241)包括第一支撐件(243)、第二支撐件(244)以及用于連接第一支撐件(243)和第二支撐件(244)的支撐結(jié)構(gòu)(245)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元(247)包括轉(zhuǎn)動連接在所述第二支撐件(244)上的螺紋筒(2471)、設(shè)置在所述第一支撐件(243)上的螺桿頭(2472)、以及設(shè)置在螺紋筒(2471)中心的彈性件(2473)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述第二驅(qū)動件(252)為驅(qū)動電桿；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述所述小腿部件(25)還包括定位單元(253)，所述定位單元(253)包括設(shè)置在所述小腿支件(241)上的弧貼件、以及設(shè)置在弧貼件上的連接帶。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述第一驅(qū)動件(242)和所述第三驅(qū)動件(262)均為驅(qū)動電機。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種外骨骼機器人，其特征在于，所述穿戴裝置(1)還包括與所述手臂部件(15)連接的小臂部件(17)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種外骨骼機器人，包括穿戴裝置和下肢裝置；下肢裝置包括腰部結(jié)構(gòu)和一對腿部機構(gòu)，的一對腿部機構(gòu)分別與腰部結(jié)構(gòu)連接，腰部結(jié)構(gòu)包括與穿戴裝置連接的腰部固定件；穿戴裝置包括脊背部件、前胸部件、以及第一連接部件；第一連接部件包括兩組連接組件，連接組件包括背貼件、第一連接單元和第二連接單元。人體穿戴后，以脊背部件與腿部機構(gòu)為兩個主要支撐點，通過設(shè)置背貼件能夠有效地增大背部受力接觸面積，當人體彎腰搬運物品時，腿部機構(gòu)與人體大腿形成支撐點，從而提供助力效果；同時，通過第一連接部件連接脊背部件和前胸部件，利用前胸部件整體包覆在上半身，增大受力面積而避免反作用力集中。

技術(shù)研發(fā)人員：吳晟霖,龐姍,秦亦娟
受保護的技術(shù)使用者：廣州理工學院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6