CN111604889A - 一种助行的机器人结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种助行的机器人结构，包括支撑板，所述的支撑板中间固定连接有竖板，所述的支撑板前端髋部固定板，所述的支撑板底部固定连接有髋骨板，所述的髋骨板通过铰链连接有大腿板，所述的大腿板底端通过铰链连接小腿板，所述的小腿板底部通过铰链连接脚板，所述的大腿板前侧设有连接髋骨板和大腿板下端的第一驱动器，所述的大腿板后侧设有连接大腿板和小腿板上端的第二驱动器，所述的髋骨板与大腿板连接处、大腿板与小腿板连接处、小腿板与脚板连接处均安装有电位器，所述的脚板表面前端和后端均安装有压力传感器。本发明与现有技术相比的优点在于：设计合理，仿生化效果好，驱动效果好，使用舒适安全。
Description
技术领域
本发明涉及下肢机器人技术领域，具体是指一种助行的机器人结构。
背景技术
下肢外骨骼助行机器人技术作为人机一体化技术的重要组成部分，结合多个领域的技术，包括：机械工程学、电子工程学、生物医学、仿生学、自动化技术、人工智能、传感科技和信号处理技术等。目前，国内外已经投入了大量研究工作，国外已经研制出了能够走出实验室的外骨骼机器人产品，并逐步实现了商品化，而国内的起步较晚，还处于实验研究阶段，虽然取得了一定的成果，但离实现应用还有一定的差距。目前助行机器人结构的驱动结构只能提供较小的驱动力，为人体提供的助力有限，并且结构复杂，足部只是一个板件，与地面接触时会产生干涉。
发明内容
本发明的目的是克服以上的技术缺陷，提供一种助行的机器人结构，设计合理，仿生化效果好，驱动效果好，使用舒适安全。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种助行的机器人结构，包括支撑板，所述的支撑板中间固定连接有竖板，所述的竖板上固定连接有固定带，所述的支撑板前端髋部固定板，所述的支撑板底部固定连接有髋骨板，所述的髋骨板通过铰链连接有大腿板，所述的大腿板底端通过铰链连接小腿板，所述的小腿板底部通过铰链连接脚板，所述的大腿板前侧设有连接髋骨板和大腿板下端的第一驱动器，所述的大腿板后侧设有连接大腿板和小腿板上端的第二驱动器，所述的第一驱动器和第二驱动器均为电动缸，所述的电动缸包括编码器和电机，所述的电机通过联轴器连接滚珠丝杠，所述的大腿板、小腿板和脚板上均连接有绑带，所述的髋骨板与大腿板连接处、大腿板与小腿板连接处、小腿板与脚板连接处均安装有电位器，所述的脚板表面前端和后端均安装有压力传感器。
进一步的，所述的固定带和绑带均为弹性带，所述的固定带包括背带和腰带。
进一步的，所述的髋部固定板两侧安装有微型电动液压推杆，所述的髋部固定板内侧设有连接微型电动液压推杆的弧形调节板。
进一步的，所述的大腿板、小腿板和脚板均采用铝板。
进一步的，所述的编码器的型号为EncoderHEDL5540，所述的电机型号为maxonRE65(353296)。
进一步的，所述的第一驱动器上的滚珠丝杠的型号为TBISFS01205-2.8，所述的第二驱动器上的滚珠丝杠的型号为TBISFS01210-2.8。
进一步的，所述的大腿板与小腿板均为套接连接的结构，表面均匀分布有螺栓孔并通过螺栓连接固定。
进一步的，所述的电位器为角度传感器，型号为SP2801，所述的压力传感器为微型称重传感器，型号为CXH-127。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过模拟人体腿部肌肉位置和拉伸力设置驱动器的型号和位置，具有仿生效果，采用电动缸的驱动方式，驱动效果好，使用安全舒适，可以代替理疗师，帮助患者进行下肢康复训练。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明电动缸的结构示意图。
如图所示：1、支撑板，2、竖板，3、固定板，4、大腿板，5、小腿板，6、脚板，7、第一驱动器，8、第二驱动器，9、编码器，10、电机，11、联轴器，12、滚珠丝杠，13、绑带，14、电位器，15、压力传感器，16、背带，17、腰带，18、弧形调节板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
一种助行的机器人结构，包括支撑板1，所述的支撑板1中间固定连接有竖板2，所述的竖板2上固定连接有固定带，所述的支撑板1前端髋部固定板3，所述的支撑板1底部固定连接有髋骨板，所述的髋骨板通过铰链连接有大腿板4，所述的大腿板4底端通过铰链连接小腿板5，所述的小腿板5底部通过铰链连接脚板6，所述的大腿板4前侧设有连接髋骨板和大腿板4下端的第一驱动器7，所述的大腿板4后侧设有连接大腿板4和小腿板5上端的第二驱动器8，所述的第一驱动器7和第二驱动器8均为电动缸，所述的电动缸包括编码器9和电机10，所述的电机10通过联轴器11连接滚珠丝杠12，所述的大腿板4、小腿板5和脚板6上均连接有绑带13，所述的髋骨板与大腿板4连接处、大腿板4与小腿板5连接处、小腿板5与脚板6连接处均安装有电位器14，所述的脚板6表面前端和后端均安装有压力传感器15。
所述的固定带和绑带13均为弹性带，所述的固定带包括背带16和腰带17。
所述的髋部固定板3两侧安装有微型电动液压推杆，所述的髋部固定板3内侧设有连接微型电动液压推杆的弧形调节板18。
所述的大腿板4、小腿板5和脚板6均采用铝板。
所述的编码器9的型号为EncoderHEDL5540，所述的电机10型号为maxonRE65(353296)。
所述的第一驱动器7上的滚珠丝杠12的型号为TBISFS01205-2.8，所述的第二驱动器8上的滚珠丝杠12的型号为TBISFS01210-2.8。
所述的大腿板4与小腿板5均为套接连接的结构，表面均匀分布有螺栓孔并通过螺栓连接固定。
所述的电位器14为角度传感器，型号为SP2801，所述的压力传感器15为微型称重传感器，型号为CXH-127。
本发明在具体实施时，患者将髋部放在固定板内，在背部和腰部固定上背带和腰带，大腿、小腿和脚分别穿过绑带进行穿戴，穿戴时可以通过微型电动液压推杆调节弧形调节板的位置夹紧髋部，分别调节大腿板和小腿板上螺栓连接固定的位置，拉伸或缩短大腿板和小腿板的长度以便满足不同身高患者的使用需求，通过第一驱动器和第二驱动器模拟腿部肌肉进行辅助行走，脚板中间通过铰链连接，使用舒适，角度传感器和压力传感器可以测试使用时的偏转角度和踩踏压力，便于测量数据。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种助行的机器人结构，其特征在于：包括支撑板(1)，所述的支撑板(1)中间固定连接有竖板(2)，所述的竖板(2)上固定连接有固定带，所述的支撑板(1)前端髋部固定板(3)，所述的支撑板(1)底部固定连接有髋骨板，所述的髋骨板通过铰链连接有大腿板(4)，所述的大腿板(4)底端通过铰链连接小腿板(5)，所述的小腿板(5)底部通过铰链连接脚板(6)，所述的大腿板(4)前侧设有连接髋骨板和大腿板(4)下端的第一驱动器(7)，所述的大腿板(4)后侧设有连接大腿板(4)和小腿板(5)上端的第二驱动器(8)，所述的第一驱动器(7)和第二驱动器(8)均为电动缸，所述的电动缸包括编码器(9)和电机(10)，所述的电机(10)通过联轴器(11)连接滚珠丝杠(12)，所述的大腿板(4)、小腿板(5)和脚板(6)上均连接有绑带(13)，所述的髋骨板与大腿板(4)连接处、大腿板(4)与小腿板(5)连接处、小腿板(5)与脚板(6)连接处均安装有电位器(14)，所述的脚板(6)表面前端和后端均安装有压力传感器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的固定带和绑带(13)均为弹性带，所述的固定带包括背带(16)和腰带(17)。
3.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的髋部固定板(3)两侧安装有微型电动液压推杆，所述的髋部固定板(3)内侧设有连接微型电动液压推杆的弧形调节板(18)。
4.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的大腿板(4)、小腿板(5)和脚板(6)均采用铝板。
5.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的编码器(9)的型号为Encoder HEDL 5540，所述的电机(10)型号为maxon RE65(353296)。
6.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的第一驱动器(7)上的滚珠丝杠(12)的型号为TBI SFS01205-2.8，所述的第二驱动器(8)上的滚珠丝杠(12)的型号为TBI SFS01210-2.8。
7.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的大腿板(4)与小腿板(5)均为套接连接的结构，表面均匀分布有螺栓孔并通过螺栓连接固定。
8.根据权利要求1所述的一种助行的机器人结构，其特征在于：所述的电位器(14)为角度传感器，型号为SP2801，所述的压力传感器(15)为微型称重传感器，型号为CXH-127。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114161472A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-11 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 髋腰关节结构及人形机器人 |
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