CN111347397A

CN111347397A - 一种可穿戴柔性传动助行机器人

Info

Publication number: CN111347397A
Application number: CN201811577893.0A
Authority: CN
Inventors: 王宏玉; 徐方; 李刚; 邹风山; 何元一; 刘世昌
Original assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Current assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-06-30

Abstract

本发明公开了一种可穿戴柔性传动助行机器人，其包括：腰部支撑架、驱动装置盒、驱动装置、上身穿戴装置、腿部固定柔性带；所述腰部支撑架，用于固定于用户腰部；所述上身穿戴装置，固定于腰部支撑架；所述驱动装置通过所述驱动装置盒设置在所述腰部支撑架上，所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置的驱动方向相同或相反；所述腿部固定柔性带，一端卷绕在驱动装置上通过所述驱动装置对所述腿部固定柔性带的长短进行调节，另一端套设在用户的左大腿和右大腿上。本发明公开的可穿戴柔性传动助行机器人可为用户提供有效的行走辅助力。

Description

一种可穿戴柔性传动助行机器人

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种可穿戴柔性传动助行机器人。

背景技术

目前国内外在康复医疗领域的机器人设备逐渐增多，助行机器人是一类可以帮助具有行走障碍的患者恢复独立行走能力的康复医疗设备。

目前已有的助行器或外骨骼，基本均采用刚性部件进行传动，由于刚性部件重量较大，导致用户的穿戴体验较差，当用户发生跌倒等危险情况时，刚性传动部件还可能对用户造成二次伤害。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种可穿戴柔性传动助行机器人。所述可穿戴柔性传动助行机器人包括：

腰部支撑架、驱动装置盒、驱动装置、上身穿戴装置、腿部固定柔性带；

所述腰部支撑架，用于固定于用户腰部；

所述上身穿戴装置，一端固定于腰部支撑架，用于固定于用户上身；

所述驱动装置通过所述驱动装置盒设置在所述腰部支撑架上，所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置的驱动方向相同或相反；

所述腿部固定柔性带，一端卷绕在驱动装置上通过所述驱动装置对所述腿部固定柔性带的长短进行调节，另一端套设在用户的左大腿和右大腿上。

在一些实施例中，所述可穿戴柔性传动助行机器人还包括调节装置，所述调节装置设置在所述腰部支撑架上，所述腰部支撑架上设置有滑槽，所述调节装置可在所述滑槽中进行滑动，所述腿部固定柔性带一端设置在所述调节装置上，并通过所述调节装置可在滑槽中滑动。

在一些实施例中，所述调节装置包括调节螺钉和固定螺母，所述调节螺钉穿设所述腿部固定柔性带并通过所述固定螺母固定。

在一些实施例中，所述可穿戴柔性传动助行机器人还包括柔性带收纳盒，所述柔性带收纳盒设置在腰部支撑架上，所述柔性带收纳盒上下两端设置有供所述腿部固定柔性带穿过的柔性带孔，所述柔性带收纳盒的端面设置有固定所述驱动装置的轴承孔。

在一些实施例中，所述驱动装置包括驱动轴，所述腿部固定柔性带固定设置在所述驱动轴上，端部穿过所述柔性带孔并固定设置在调节装置上。

在一些实施例中，所述驱动轴的一端通过轴承进行支撑，所述轴承设置在所述轴承孔内。

在一些实施例中，所述驱动装置为电机。

在一些实施例中，所述上身穿戴装置上设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧母扣以及与所述锁紧母扣配合的锁紧子扣。

在一些实施例中，所述腿部固定柔性带通过螺钉固定设置在所述驱动轴上。

在一些实施例中，所述腰部支撑架上设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧母扣以及与所述锁紧母扣配合的锁紧子扣。

本发明的技术效果：本发明公开的可穿戴柔性传动助行机器人在用户行走时通过腿部固定柔性带进行传动，既可以保证对用户大腿提供辅助抬升力，又可以最大程度上减轻传动部件重量，降低加工成本，由于柔性带的采用，有效避免了发生危险情况时，刚性部件对用户造成二次伤害，为用户提供有效的行走辅助力。本发明公开的可穿戴柔性传动助行机器人还设置有横向位置可调的调节装置，使得佩戴时更适合佩戴者，佩戴更舒适。

附图说明

图1示意性示出根据本发明一个实施例的可穿戴柔性传动助行机器人在穿戴时的示意图；

图2为根据本发明一个实施例的可穿戴柔性传动助行机器人的整体结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的可穿戴柔性传动助行机器人的部分示意图。

本发明实施例涉及的附图标记如下所示：

1、腰部支撑架，2、锁紧母扣，3、锁紧子扣，4、锁紧布带，5、驱动装置盒，6、调节螺钉，7、固定螺母，8、驱动装置，9、柔性带收纳盒，10、轴承，11、固定螺钉，12、上身穿戴装置，13、腿部固定柔性带，101、滑槽，14、调节装置，81、驱动轴，100、可穿戴柔性传动助行机器人。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

参考图1至图3所示，示意出了根据本发明一个实施例的可穿戴柔性传动助行机器人100。所述可穿戴柔性传动助行机器人100包括：

腰部支撑架1、驱动装置盒5、驱动装置8、上身穿戴装置12、腿部固定柔性带13；

所述腰部支撑架1，用于固定于用户腰部；

所述上身穿戴装置12，一端固定于腰部支撑架1，用于固定于用户上身；

所述驱动装置8通过所述驱动装置盒5设置在所述腰部支撑架1上，所述驱动装置8包括第一驱动装置8和第二驱动装置8，所述第一驱动装置8和第二驱动装置8的驱动方向相同或相反；

所述腿部固定柔性带13，一端卷绕在驱动装置8上通过所述驱动装置8对所述腿部固定柔性带13的长短进行调节，另一端套设在用户的左大腿和右大腿上。

在一些实施例中，所述可穿戴柔性传动助行机器人还包括调节装置14，所述调节装置14设置在所述腰部支撑架1上，所述腰部支撑架1上设置有滑槽101，所述调节装置14可在所述滑槽101中进行滑动，所述腿部固定柔性带13一端设置在所述调节装置14上，并通过所述调节装置14可在滑槽101中滑动。

在一些实施例中，所述调节装置14包括调节螺钉6和固定螺母7，所述调节螺钉6穿设所述腿部固定柔性带13并通过所述固定螺母7固定。

在一些实施例中，所述可穿戴柔性传动助行机器人还包括柔性带收纳盒9，所述柔性带收纳盒9设置在腰部支撑架1上，所述柔性带收纳盒9上下两端设置有供所述腿部固定柔性带13穿过的柔性带孔，所述柔性带收纳盒9的端面设置有固定所述驱动装置8的轴承孔。

在一些实施例中，所述驱动装置8包括驱动轴81，所述腿部固定柔性带13固定设置在所述驱动轴81上，端部穿过所述柔性带孔并固定设置在调节装置14上。

在一些实施例中，所述驱动轴81的一端通过轴承10进行支撑，所述轴承10设置在所述轴承孔内。

在一些实施例中，所述驱动装置8为电机。

在一些实施例中，所述上身穿戴装置12上设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧母扣2以及与所述锁紧母扣2配合的锁紧子扣3。

在一些实施例中，所述腿部固定柔性带13通过螺钉固定设置在所述驱动轴81上。

在一些实施例中，所述腰部支撑架1上设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧母扣2以及与所述锁紧母扣2配合的锁紧子扣3。

本发明包括有腰部支撑架1、驱动装置盒5、调节装置14、驱动装置8、柔性带收纳盒9、上身穿戴装置12、腿部固定柔性带13。其中调节装置14包括调节螺钉6及调节螺母，驱动装置8包括驱动驱动装置8，可以提供旋转运动，上身穿戴装置12包括上身穿戴装置12、锁紧布带4、锁紧子扣3及锁紧母扣2，以上装置包括但不仅限于此类部件。调节螺钉6将驱动装置盒5、柔性带收纳盒9固定于腰部支撑架1的滑槽101内，调节螺钉6末端与调节螺母连接。上身穿戴装置12中，锁紧子扣3一端与锁紧布带4相连，另一端与锁紧母扣2相连，锁紧母扣2另一端与锁紧布带4相连，锁紧布带4与上身穿戴装置12两侧连接。上身穿戴装置12固定于腰部支撑装置上，上身穿戴装置12穿戴者身上。腿部固定柔性带13固定于驱动装置8的驱动轴81上，驱动装置8置于驱动装置盒5内，驱动装置8的驱动轴81一端悬臂。腿部固定柔性带13下端套在穿戴用户的大腿上。

助行机器人由上身穿戴装置12固定在穿戴着身上，腰部支撑架1固定在穿戴着腰部，腿部固定柔性带13下端套在穿戴用户的大腿上。通过调节驱动装置盒5、柔性带收纳盒9在腰部支撑装置滑槽101内的位置，使腿部固定柔性带13表面与穿戴着大腿表面保持平行。当驱动装置8工作时，驱动轴81旋转，将腿部固定柔性带13收紧在驱动轴81上，实现对穿戴者大腿的抬拉效果；另一侧驱动装置8反转，将收紧在驱动装置8驱动轴81上的腿部固定柔性带13释放，使穿戴者的另一条腿无阻碍的向身体后方移动，完成两条腿的迈步动作。助行时，系统自动检测向前迈腿信号，向前迈腿的一侧驱动装置8工作，将腿部固定柔性带13收紧，缠绕在驱动装置8驱动轴81上，由于腿部固定柔性带13变短，实现对向前迈的一侧的大腿的抬拉作用；同时，另一侧驱动装置8反向转动，将驱动装置8驱动轴81上的腿部固定柔性带13释放，从而不影响这一侧大腿的运动。当这一过程结束，两侧驱动装置8全部反向工作，从而完成下一次迈步的运动。当运动结束时，系统自动检测用户停止意图，两侧驱动装置8同时工作，将两侧的腿部固定柔性带13长度自动恢复成初始穿戴的长度。

下面结合具体的实施例对本发明提供的可穿戴柔性传动助行机器人100进行详细的说明。

实施例1：

图2所示，为本发明一个实施例的可穿戴柔性传动助行机器人100的整体结构示意图。上身穿戴装置12固定于腰部支撑架1上，上身穿戴装置12通过锁紧母口2、锁紧子扣3及锁紧布带紧固在穿戴者身上。腿部固定柔性带13通过与固定螺钉11相同的螺钉，固定于驱动装置8的驱动轴81上，驱动装置8置于驱动装置盒5内，驱动装置8的驱动轴81悬臂的一段用轴承10进行支撑，轴承10固定于柔性带收纳盒9内的圆孔处，一端被驱动装置8驱动轴81轴肩挤压，使轴承10不会掉落下来，如图3所示，为柔性带与驱动装置连接的细节图。驱动装置盒5与柔性带收纳盒9通过固定螺钉11、固定螺母7进行连接，同时驱动装置盒5与柔性带收纳盒9通过调节螺钉6、固定螺母7固定在腰部支撑架1上，调节螺钉穿过腰部支撑架1的滑槽101。腿部固定柔性带13下端套在穿戴着大腿上。

助行器由上身穿戴装置12固定在穿戴着身上，腰部支撑架1通过锁紧母口2、锁紧子扣3、锁紧布带4固定在穿戴着腰部，腿部固定柔性带13下端套在穿戴着大腿上。通过调节驱动装置盒5、柔性带收纳盒9在腰部支撑架1的滑槽101的位置，使腿部固定柔性带9表面与穿戴着大腿表面保持平行。当驱动装置8工作时，驱动轴81旋转，将腿部固定柔性带9收紧在驱动轴81上，实现对穿戴者大腿的抬拉效果；另一侧驱动装置反转，将收紧在驱动装置8的驱动轴81上的腿部固定柔性带释放，使穿戴者的另一条腿无阻碍的向身体后方移动，完成两条腿的迈步动作。

本领域内的技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，包括：腰部支撑架、驱动装置盒、驱动装置、上身穿戴装置、腿部固定柔性带；

所述腰部支撑架，用于固定于用户腰部；

2.根据权利要求1所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，还包括调节装置，所述调节装置设置在所述腰部支撑架上，所述腰部支撑架上设置有滑槽，所述调节装置可在所述滑槽中进行滑动，所述腿部固定柔性带一端设置在所述调节装置上，并通过所述调节装置可在滑槽中滑动。

3.根据权利要求2所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述调节装置包括调节螺钉和固定螺母，所述调节螺钉穿设所述腿部固定柔性带并通过所述固定螺母固定。

4.根据权利要求3所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，还包括柔性带收纳盒，所述柔性带收纳盒设置在腰部支撑架上，所述柔性带收纳盒上下两端设置有供所述腿部固定柔性带穿过的柔性带孔，所述柔性带收纳盒的端面设置有固定所述驱动装置的轴承孔。

5.根据权利要求4所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述驱动装置包括驱动轴，所述腿部固定柔性带固定设置在所述驱动轴上，端部穿过所述柔性带孔并固定设置在调节装置上。

6.根据权利要求5所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述驱动轴的一端通过轴承进行支撑，所述轴承设置在所述轴承孔内。

7.根据权利要求1所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述驱动装置为电机。

8.根据权利要求1所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述上身穿戴装置上设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧母扣以及与所述锁紧母扣配合的锁紧子扣。

9.根据权利要求1所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述腿部固定柔性带通过螺钉固定设置在所述驱动轴上。

10.根据权利要求1所述的可穿戴柔性传动助行机器人，其特征在于，所述腰部支撑架上设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧母扣以及与所述锁紧母扣配合的锁紧子扣。