CN104783937A - 一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置 - Google Patents

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程洪
殷紫光
邱静
潘有缘
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Abstract

本发明公开了一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，它包括机器人本体，机器人本体从上往下依次由腰部（1）、大腿部（2）和小腿部（3）和脚掌（4）组成，小腿部（3）与大腿部（2）连接处设置有一膝部柔性缓冲垫（5），在大腿部（2）上设置有大腿柔性缓冲垫（6），腰部（1）后端设置有背部柔性缓冲垫（7），背部柔性缓冲垫（7）上设置有一刚性电气盒（8），腰部（1）还设置有一臀部柔性缓冲垫（9），臀部柔性缓冲垫（9）上开设有一绕过尾椎骨的弧形缺口（10）。本发明的有益效果是：可以有效的防止使用者在摔倒时尾椎骨、膝盖和大腿被摔伤，增加了使用者的安全性和舒适性。

Description

一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置
技术领域
本发明涉及外骨骼机械结构领域，特别是一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置。
背景技术
目前外骨骼机器人在控制上并不能够做到100%的安全，由于环境或使用者本身等不同因素的影响，使用者有可能在穿着外骨骼的情况下摔倒，而由于外骨骼机器人本身具有一定重量，再加上使用者为残疾人，因此一旦发生摔倒，很可能对使用者造成严重的伤害。
人体在摔倒的时候一般有两种情况-前摔和后摔；前摔容易对膝盖、手掌、手肘造成伤害；后摔容易对尾椎骨和头部造成伤害。因此要保护人体就需要对这些部位进行保护，对于下肢外骨骼，即着重保护膝盖、头部和尾椎骨。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，它包括机器人本体，所述的机器人本体从上往下依次由腰部、大腿部和小腿部和脚掌组成，所述的小腿部与大腿部连接处设置有一膝部柔性缓冲垫，在大腿部上设置有大腿柔性缓冲垫，所述的腰部后端设置有背部柔性缓冲垫，背部柔性缓冲垫上设置有一刚性电气盒，所述的腰部还设置有一臀部柔性缓冲垫，所述的臀部柔性缓冲垫上开设有一绕过尾椎骨的弧形缺口。
所述的腰部上开设有一绑带安装槽，绑带安装槽内安装有背部柔性绷带。
所述的机器人小腿部上的两膝部柔性缓冲垫相对设置。
所述的机器人大腿部上的两大腿柔性缓冲垫相对设置
本发明具有以下优点：本发明的人体固定装置，设置有膝部柔性缓冲垫和大腿柔性缓冲垫，可以有效的防止人体在前摔过程中，膝盖和大腿的摔伤，设置有臀部柔性缓冲垫，臀部柔性缓冲垫上开设有劈开尾椎骨的弧形缺口，从而有效的防止人体在后摔过程中尾椎骨的损伤，增强的使用者的安全性，设置有刚性电气和和背部柔性缓冲垫，使人体与外骨骼机器人能更好的固定在一起，更好的对人体背部进行支撑，增加使用者的舒适感。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图
图2 为本发明的主视示意图
图3 为本发明腰部的左视示意图
图4 为本发明腰部的主视示意图
图中，1-腰部，2-大腿部，3-小腿部，4-脚掌，5-膝部柔性缓冲垫，6-大腿柔性缓冲垫，7-背部柔性缓冲垫，8-刚性电气盒，9-臀部柔性缓冲垫，10-弧形缺口，11-绑带安装槽，12-背部柔性绷带。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1和图2所示，一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，它包括机器人本体，所述的机器人本体从上往下依次由腰部1、大腿部2和小腿部3和脚掌4组成，所述的小腿部3与大腿部2连接处设置有一膝部柔性缓冲垫5，在大腿部2上设置有大腿柔性缓冲垫6，如图3和图4所示，所述的腰部1后端设置有背部柔性缓冲垫7，背部柔性缓冲垫7上设置有一刚性电气盒8，所述的腰部1还设置有一臀部柔性缓冲垫9，所述的臀部柔性缓冲垫9上开设有一绕过尾椎骨的弧形缺口10，在后摔时，刚性电气盒8与地面产生巨大的冲量，在臀部柔性缓冲垫9的作用下，使臀部实现软着陆，而且设置有弧形切口10，可绕开尾椎骨，让力作用在肌肉与脂肪较多的臀部，能够有效避免对尾椎骨的伤害。
在本实施例中，所述的腰部1上开设有一绑带安装槽11，绑带安装槽11内安装有背部柔性绷带12，能够使人体与外骨骼机器人能更好的固定在一起，从而使背部柔性绷带与刚性电气盒的上端部位更好的对人体背部进行支撑，增加使用者的舒适感。
在本实施例中，所述的机器人小腿部上的两膝部柔性缓冲垫5相对设置，所述的机器人大腿部上的两大腿柔性缓冲垫6相对设置，从而在人体前摔时，人体的膝盖和大腿不直接与地面接触，并且膝部柔性缓冲垫5和大腿柔性缓冲垫6对膝盖和大腿起到缓冲作用，避免了大腿和膝盖在前摔时造成损伤。

Claims (4)

1.一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，其特征在于：它包括机器人本体，所述的机器人本体从上往下依次由腰部（1）、大腿部（2）和小腿部（3）和脚掌（4）组成，所述的小腿部（3）与大腿部（2）连接处设置有一膝部柔性缓冲垫（5），在大腿部（2）上设置有大腿柔性缓冲垫（6），所述的腰部（1）后端设置有背部柔性缓冲垫（7），背部柔性缓冲垫（7）上设置有一刚性电气盒（8），所述的腰部（1）还设置有一臀部柔性缓冲垫（9），所述的臀部柔性缓冲垫（9）上开设有一绕过尾椎骨的弧形缺口（10）。
2.根据权利要求1所述的一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，其特征在于：所述的腰部（1）上开设有一绑带安装槽（11），绑带安装槽（11）内安装有背部柔性绷带（12）。
3.根据权利要求1所述的一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，其特征在于：所述的机器人小腿部（3）上的两膝部柔性缓冲垫（5）相对设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于外骨骼机器人的具有摔倒保护功能的人体固定装置，其特征在于：所述的机器人大腿部（2）上的两大腿柔性缓冲垫（6）相对设置。
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