CN108015781A - 康复行走助力机器人装置 - Google Patents

康复行走助力机器人装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108015781A
CN108015781A CN201711376199.8A CN201711376199A CN108015781A CN 108015781 A CN108015781 A CN 108015781A CN 201711376199 A CN201711376199 A CN 201711376199A CN 108015781 A CN108015781 A CN 108015781A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rod piece
rod
motor
robot
push rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711376199.8A
Other languages
English (en)
Inventor
李研彪
郑航
罗怡沁
王林
孙鹏
徐涛涛
王泽胜
秦宋阳
徐梦茹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN201711376199.8A priority Critical patent/CN108015781A/zh
Publication of CN108015781A publication Critical patent/CN108015781A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了一种康复行走助力机器人装置,包括上躯干、下躯干、躯干连接板、六根机器人腿转轴、六个电推杆和六条机器人腿,所述上躯干和下躯干通过躯干连接板固定在一起,六条机器人腿分别通过六个机器人腿转轴与上躯干和下躯干连接在一起;本发明的机器人腿部结构采用了三角桁架结构,通过曲柄驱动可以实现足部在地面上长时间的做匀速直线运动,加强了行走时的稳定性,进而提高了康复训练的安全性;每条腿由一个步进电机控制其行走,一个电推杆控制其转动,保持了六条腿在行走运动过程中很好的独立性。本发明还采用对称结构设计,运动灵活,承载能力强,具有结构简单紧凑,设计合理,加工和装配工艺良好的优点。

Description

康复行走助力机器人装置
技术领域
本发明涉及医疗康复机械装置,更具体的说,尤其涉及一种康复行走助力机器人装置。
背景技术
目前,因交通事故造成肢体损伤或者因神经系统疾病不能正常行走的人数在不断的提升,这些患者在进行必要的药物治疗以外还需要进行合理的康复训练,这对肢体功能恢复和提高具有重要的作用。因此设计一款合理且方便的康复行走机器人装置就显的格外的重要。
现有的助力行走机构都有着各种各样的缺点,例如申请号为201521077569.X的中国发明专利公开了一种助力行走机构,提供了一种可穿戴式下肢外骨骼助力行走机构,结构简单,成本低且可靠性高;但是这种机构在行走的过程中没有转向调节功能,再比如申请号为201420222132.X的中国发明专利公开了一种多功能康复助力车,能够方便的对辅助患者进行行走训练;但是这种机构只能在平稳的路面上行走,当路面稍有不平整行走起来可能会有危险隐患
针对以上不足,需要设计一款能够应对复杂地面及具有方便转向的康复力机器人装置。
发明内容
本发明的目的在于解决当前现有的轮式康复行走助力装置对路面要求比较高、承载能力低、运动过程不太平稳等一系列问题,提出了一种可以应对路面比较复杂状况、提供自动行走与转向调节的康复行走助力机器人装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:一种康复行走助力机器人装置,包括上躯干、下躯干、躯干连接板、六根机器人腿转轴、六个电推杆和六条机器人腿,所述上躯干和下躯干通过躯干连接板固定在一起,六条机器人腿分别通过六个机器人腿转轴与上躯干和下躯干连接在一起;六个电推杆的一端连接均连接在躯干连接板上,六个电推杆的另一端分别连接六条机器人腿并用于驱动六条机器人腿绕对应的机器人腿转轴转动;所述六条机器人腿的足部均装有支脚,六条机器人腿通过支脚与地面接触并进行行走;每条机器人腿均包括第一杆件、第二杆件、第三杆件、第四杆件、第五杆件、第六杆件、第七杆件、第八杆件、第九杆件、第十杆件、第八杆件、腿支架、曲柄、步进电机、圆锥小齿轮、圆锥大齿轮;所述步进电机通过电机连接板固定在腿支架上,步进电机的电机头连接圆锥小齿轮,圆锥小齿轮与圆锥大齿轮相互啮合传递动力,圆锥大齿轮连接在齿轮输入轴的一端,齿轮输入轴安装在腿支架上;所述曲柄安装在齿轮输入轴上,所述第七杆件、第十杆件的一端均通过第七连接转轴件铰接在曲柄上,所述第一杆件、第三杆件和用于与地面接触的支脚通过第一连接转轴件铰接,所述第一杆件、第二杆件和第四杆件通过第六连接转轴件铰接,所述第四杆件、第五杆件、第八杆件通过第五连接转轴件铰接,所述第八杆件、第九杆件和第十杆件通过第四连接转轴件铰接,所述第二杆件、第三杆件、第六杆件、第七杆件通过第二连接转轴件铰接,所述第六杆件、第五杆件和第九杆件通过第三连接转轴件铰接且所述第三连接转轴件安装在腿支架上;所述曲柄、第十杆件、第八杆件、第四杆件和第一杆件构成了以曲柄为主动副的第一五连杆机构,所述曲柄、第十杆件、第九杆件、第六杆件和第三杆件构成了以曲柄为主动副的第二五连杆机构,所述曲柄、第七杆件、第三杆件和腿支架构成了以曲柄为主动副的四连杆机构;步进电机通过圆锥小齿轮和圆锥大齿轮带动曲柄运动进而带动整个机器人腿的运动。
进一步的,所述第一杆件是由一根杆件构成,所述第二杆件是由两根左右对称的杆件构成;所述第三杆件是由两根左右对称的杆件构成;所述第四杆件是由两根左右对称的杆件构成;所述第五杆件是由两根左右对称的两根杆件构成;所述第六杆件是由两根左右对称的杆件构成;所述第七杆件是由一根长的杆件构成;所述第八杆件是由一根杆件构成;所述第九杆件是由两根对称的杆件构成;所述第十杆件是由两根左右对称的杆件构成;所述第一杆件、第二杆件和第三杆件构成三角形结构;所述第二杆件、第四杆件、第五杆件和第六杆件构成平行四边形结构;所述第五杆件、第八杆件和第九杆件构成三角形结构;第六杆件、第七杆件、和支架构成三角形结构。
进一步的,所述四个机器人腿分别为第一机器人腿、第二机器人腿、第三机器人腿、第四机器人腿、第五机器人腿和第六机器人腿,六个电推杆分为为第一电推杆、第二电推杆、第三电推杆、第四电推杆、第五电推杆和第六电推杆,六个电推杆的两端一共设置有十二个推杆连接件,十二个推杆连接件分别为第一推杆连接件、第二推杆连接件、第三推杆连接件、第四推杆连接件、第五推杆连接件、第六推杆连接件、第七推杆连接件、第八推杆连接件、第九推杆连接件、第十推杆连接件、第十一推杆连接件和第十二推杆连接件;所述躯干连接板包括第一躯干连接板、第二躯干连接板、第三躯干连接板和第四躯干连接板,所述第一电推杆一端通过第一推杆连接件连接在第一机器人腿支架上,另外一端通过第二推杆连接件连接在第一躯干连接板上;所述第二电推杆一端通过第三推杆连接件连接在第二机器人腿支架上,另外一端通过第四推杆连接件连接在第一躯干连接板上;所述第三电推杆一端通过第五推杆连接件连接在第三机器人腿支架上,另外一端通过第六推杆连接件连接在第二躯干连接板上;所述第四电推杆一端通过第七推杆连接件连接在第四机器人腿支架上,另外一端通过第八推杆连接件连接在第三躯干连接板上;所述第五电推杆一端通过第九推杆连接件连接在第五机器人腿支架上,另外一端通过第十推杆连接件连接在第三躯干连接板上;所述第六电推杆一端通过第十一推杆连接件连接在第六机器人腿支架上,另外一端通过第十二推杆连接件连接在第四躯干连接板上。
进一步的,所述第二推杆连接件和第四推杆连接件在第一躯干连接板上的安装位置保持同一高度,所述第十推杆连接件和第八推杆连接件在第二躯干连接板上的安装位置保持同一高度,在四足搬运机器人装置初始状态时,四个机器人腿呈左右堆成布局且初始状态下底部支脚的高度均一致。
进一步的,六条机器人腿上的步进电机分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五步进电机和第六步进电机,所述第一电机和第二电机分布在下躯干的前侧,且左右对称分布;所述第三电机和第四电机分布在下躯干的中间两侧且左右对称分布;所述第五电机和第六电机分布在下躯干的后面两侧且左右对称分布;第一电机连接第一圆锥小齿轮且第一圆锥小齿轮与第一圆锥大齿轮相互啮合,第二电机连接第二圆锥小齿轮且第二圆锥小齿轮与第二圆锥大齿轮相互啮合,第三电机连接第三圆锥小齿轮且第三圆锥小齿轮与第三圆锥大齿轮相互啮合,第四电机连接第四圆锥小齿轮且第四圆锥小齿轮与第四圆锥大齿轮相互啮合;第五电机连接第五圆锥小齿轮且第五圆锥小齿轮与第五圆锥大齿轮相互啮合,第六电机连接第六圆锥小齿轮且第六圆锥小齿轮与第六圆锥大齿轮相互啮合。
进一步的,所述支脚上安装有弹簧。弹簧可以缓解康复装置在行走的过程中受到外部的冲击力,足底部传感器采集地面作用力,便于实时感知外部环境以及对康复装置平衡控制。
本发明的康复行走助力机器人装置左右结构相同,当康复机器人平稳向前行走时,其左右结构运动一致,其左侧的曲柄和右侧的曲柄转速相同,但转角交错设置,此时电推杆没有输出,可以实现歩行时一前一后状态;当康复机器人需要转弯时且转角不大的情况下,通过控制左侧和右侧的曲柄的转速即可实现康复行走装置的小幅度转向;当康复机器人需要转弯且转角略大的时候,可以配合电推杆的使用,通过电推杆推动机器人腿转动可以实现大幅度的转向。
本发明的控制系统,PLC控制器,六个步进电机驱动器,六个步进电机,六个步进电机分别为第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器和第六驱动器;六个步进电机分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机;所述控制器的输出端分别与第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器和第六驱动器的输入端并联连接;所述第一驱动器的输出端与第一电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第一电机;所述第二驱动器的输出端与第二电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第二电机;所述第三驱动器的输出端与第三电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第三电机;所述第四驱动器的输出端与第四电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第四电机;所述第五驱动器的输出端与第五电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第五电机;所述第六驱动器的输出端与第六电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第六电机。
上躯干上方和下躯干下方均留有一定的空间,给人提供一个相对方便的坐姿位置和操作环境。
本发明的工作过程如下:本发明通过六个步进电机驱动曲柄转动,曲柄带动机器人腿转动,其末端的足部在行走的环节可以保持相当长一段时间匀速直线增强了整个机器人前进过程中的稳定性;电推刚的前进与后推可以控制康复机器人腿的转向。
与现有的技术相比本发明的效益是:本发明的机器人腿部结构采用了三角桁架结构,当组成该结构的杆件尺寸满足一定的条件时,通过曲柄驱动可以实现足部在地面上长时间的做匀速直线运动,加强了行走时的稳定性,进而提高了康复训练的安全性;每条腿由一个步进电机控制其行走,一个电推杆控制其转动,保持了六条腿在行走运动过程中很好的独立性。本发明还采用对称结构设计,运动灵活,承载能力强,具有结构简单紧凑,设计合理,加工和装配工艺良好的优点。
附图说明
图1是本发明康复行走助力机器人装置的整体结构示意图。
图2是本发明康复行走助力机器人装置的局部结构图。
图3是本发明康康复行走助力机器人装置的俯视示意图。
图4是本发明康复行走助力机器人装置结构示意图。
图中,1-第二机器人腿、2-第一机器人腿、3-机器人腿转轴、4-上躯干、5-第五机器人腿、6-第四机器人腿、7-第三机器人腿、8-下躯干、9-第二电推杆、10-第一躯干连接板、11-第一电推杆、12-第六电推杆、13-第四躯干连接板、14-第五电推杆、15-第三躯干连接板、16-第四电推杆、17-第二躯干连接板、18-第三电推杆、19-第四推杆连接件、20-第二推杆连接件、21-支脚、22-第一连接转轴件、23-第三杆件、24-第二连接转轴件、25-第六杆件、26-第三连接转轴件、27-第一推杆连接件、28-步进电机、29-电机连接板、30-小圆锥齿轮、31-大圆锥齿轮、32-机器人腿支架、33-机器人腿连接块、34-齿轮输入轴、35-曲柄、36-第十杆件、37-第四连接转轴件、38-第九杆件、39-第八杆件、40-第五杆件、41-第五连接转轴件、42-第四杆件、43-第六连接转轴件、44-第二杆件、45-第一杆件、46-第七杆件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
如图1~4所示,一种康复行走助力机器人装置,康复行走助力机器人装置,包括上躯干4、下躯干8、躯干连接板、六根机器人腿转轴3、六个电推杆和六条机器人腿,所述上躯干4和下躯干8通过躯干连接板固定在一起,六条机器人腿分别通过六个机器人腿转轴3与上躯干4和下躯干8连接在一起;六个电推杆的一端连接均连接在躯干连接板上,六个电推杆的另一端分别连接六条机器人腿并用于驱动六条机器人腿绕对应的机器人腿转轴3转动;所述六条机器人腿的足部均装有支脚21,六条机器人腿通过支脚21与地面接触并进行行走;每条机器人腿均包括第一杆件45、第二杆件44、第三杆件23、第四杆件42、第五杆件40、第六杆件25、第七杆件46、第八杆件39、第九杆件38、第十杆件36、腿支架、曲柄35、步进电机28、圆锥小齿轮30、圆锥大齿轮31;所述步进电机28通过电机连接板29固定在腿支架上,步进电机28的电机头连接圆锥小齿轮30,圆锥小齿轮30与圆锥大齿轮31相互啮合传递动力,圆锥大齿轮31连接在齿轮输入轴34的一端,齿轮输入轴34安装在腿支架上;所述曲柄35安装在齿轮输入轴34上,所述第七杆件、第十杆件36的一端均通过第七连接转轴件铰接在曲柄35上,所述第一杆件45、第三杆件23和用于与地面接触的支脚21通过第一连接转轴件22铰接,所述第一杆件45、第二杆件44和第四杆件42通过第六连接转轴件43铰接,所述第四杆件42、第五杆件40、第八杆件39通过第五连接转轴件41铰接,所述第八杆件39、第九杆件38和第十杆件36通过第四连接转轴件37铰接,所述第二杆件44、第三杆件23、第六杆件25、第七杆件通过第二连接转轴件24铰接,所述第六杆件25、第五杆件40和第九杆件38通过第三连接转轴件26铰接且所述第三连接转轴件26安装在腿支架上;所述曲柄35、第十杆件36、第八杆件39、第四杆件42和第一杆件45构成了以曲柄35为主动副的第一五连杆机构,所述曲柄35、第十杆件36、第九杆件38、第六杆件25和第三杆件23构成了以曲柄35为主动副的第二五连杆机构,所述曲柄35、第七杆件、第三杆件23和腿支架构成了以曲柄35为主动副的四连杆机构;步进电机28通过圆锥小齿轮30和圆锥大齿轮31带动曲柄35运动进而带动整个机器人腿的运动。
腿支架由两块左右支架32和两块上下连接块33组成,左右支架32通过上下连接块33固定连接成一个支架整体。
所述第一杆件45是由一根杆件构成,所述第二杆件44是由两根左右对称的杆件构成;所述第三杆件23是由两根左右对称的杆件构成;所述第四杆件42是由两根左右对称的杆件构成;所述第五杆件40是由两根左右对称的两根杆件构成;所述第六杆件25是由两根左右对称的杆件构成;所述第七杆件46是由一根长的杆件构成;所述第八杆件39是由一根杆件构成;所述第九杆件38是由两根对称的杆件构成;所述第十杆件36是由两根左右对称的杆件构成;所述第一杆件45、第二杆件44和第三杆件23构成三角形结构;所述第二杆件44、第四杆件42、第五杆件40和第六杆件25构成平行四边形结构;所述第五杆件40、第八杆件39和第九杆件38构成三角形结构;第六杆件25、第七杆件46、和支架构成三角形结构。
所述四个机器人腿分别为第一机器人腿2、第二机器人腿1、第三机器人腿7、第四机器人腿6、第五机器人腿5和第六机器人腿,六个电推杆分为为第一电推杆11、第二电推杆9、第三电推杆18、第四电推杆16、第五电推杆14和第六电推杆12,六个电推杆的两端一共设置有十二个推杆连接件,十二个推杆连接件分别为第一推杆连接件27、第二推杆连接件20、第三推杆连接件、第四推杆连接件19、第五推杆连接件、第六推杆连接件、第七推杆连接件、第八推杆连接件、第九推杆连接件、第十推杆连接件、第十一推杆连接件和第十二推杆连接件;所述躯干连接板包括第一躯干连接板10、第二躯干连接板17、第三躯干连接板15和第四躯干连接板13,所述第一电推杆11一端通过第一推杆连接件27连接在第一机器人腿支架上,另外一端通过第二推杆连接件20连接在第一躯干连接板10上;所述第二电推杆9一端通过第三推杆连接件连接在第二机器人腿支架上,另外一端通过第四推杆连接件19连接在第一躯干连接板10上;所述第三电推杆18一端通过第五推杆连接件连接在第三机器人腿支架上,另外一端通过第六推杆连接件连接在第二躯干连接板17上;所述第四电推杆16一端通过第七推杆连接件连接在第四机器人腿支架上,另外一端通过第八推杆连接件连接在第三躯干连接板15上;所述第五电推杆14一端通过第九推杆连接件连接在第五机器人腿支架上,另外一端通过第十推杆连接件连接在第三躯干连接板15上;所述第六电推杆12一端通过第十一推杆连接件连接在第六机器人腿支架上,另外一端通过第十二推杆连接件连接在第四躯干连接板13上。
所述第二推杆连接件20和第四推杆连接件19在第一躯干连接板10上的安装位置保持同一高度,所述第十推杆连接件和第八推杆连接件在第二躯干连接板17上的安装位置保持同一高度,在四足搬运机器人装置初始状态时,四个机器人腿呈左右堆成布局且初始状态下底部支脚21的高度均一致。
六条机器人腿上的步进电机28分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机,所述第一电机和第二电机分布在下躯干8的前侧,且左右对称分布;所述第三电机和第四电机分布在下躯干8的中间两侧且左右对称分布;所述第五电机和第六电机分布在下躯干8的后面两侧且左右对称分布;第一电机连接第一圆锥小齿轮且第一圆锥小齿轮与第一圆锥大齿轮相互啮合,第二电机连接第二圆锥小齿轮且第二圆锥小齿轮与第二圆锥大齿轮相互啮合,第三电机连接第三圆锥小齿轮且第三圆锥小齿轮与第三圆锥大齿轮相互啮合,第四电机连接第四圆锥小齿轮且第四圆锥小齿轮与第四圆锥大齿轮相互啮合;第五电机连接第五圆锥小齿轮且第五圆锥小齿轮与第五圆锥大齿轮相互啮合,第六电机连接第六圆锥小齿轮且第六圆锥小齿轮与第六圆锥大齿轮相互啮合。
所述支脚21上安装有弹簧。弹簧可以缓解康复装置在行走的过程中受到外部的冲击力,足底部传感器采集地面作用力,便于实时感知外部环境以及对康复装置平衡控制。
本发明的康复行走助力机器人装置左右结构相同,当康复机器人平稳向前行走时,其左右结构运动一致,其左侧的曲柄和右侧的曲柄转速相同,但转角交错设置,此时电推杆没有输出,可以实现歩行时一前一后状态;当康复机器人需要转弯时且转角不大的情况下,通过控制左侧和右侧的曲柄的转速即可实现康复行走装置的小幅度转向;当康复机器人需要转弯且转角略大的时候,可以配合电推杆的使用,通过电推杆推动机器人腿转动可以实现大幅度的转向。
本发明的控制系统,PLC控制器,六个步进电机驱动器,六个步进电机,六个步进电机分别为第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器和第六驱动器;六个步进电机分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机;所述控制器的输出端分别与第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器和第六驱动器的输入端并联连接;所述第一驱动器的输出端与第一电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第一电机;所述第二驱动器的输出端与第二电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第二电机;所述第三驱动器的输出端与第三电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第三电机;所述第四驱动器的输出端与第四电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第四电机;所述第五驱动器的输出端与第五电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第五电机;所述第六驱动器的输出端与第六电机连接,接受控制器发出的脉冲信号控制第六电机。
上躯干上方和下躯干下方均留有一定的空间,给人提供一个相对方便的坐姿位置和操作环境。
本发明的工作过程如下:本发明通过六个步进电机驱动曲柄转动,曲柄带动机器人腿转动,其末端的足部在行走的环节可以保持相当长一段时间匀速直线增强了整个机器人前进过程中的稳定性;电推刚的前进与后推可以控制康复机器人腿的转向。
上述实施例只是本发明的较佳实施例,并不是对本发明技术方案的限制,只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案,均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种康复行走助力机器人装置,其特征在于:康复行走助力机器人装置,包括上躯干(4)、下躯干(8)、躯干连接板、六根机器人腿转轴(3)、六个电推杆和六条机器人腿,所述上躯干(4)和下躯干(8)通过躯干连接板固定在一起,六条机器人腿分别通过六个机器人腿转轴(3)与上躯干(4)和下躯干(8)连接在一起;六个电推杆的一端连接均连接在躯干连接板上,六个电推杆的另一端分别连接六条机器人腿并用于驱动六条机器人腿绕对应的机器人腿转轴(3)转动;所述六条机器人腿的足部均装有支脚(21),六条机器人腿通过支脚(21)与地面接触并进行行走;每条机器人腿均包括第一杆件(45)、第二杆件(44)、第三杆件(23)、第四杆件(42)、第五杆件(40)、第六杆件(25)、第七杆件(46)、第八杆件(39)、第九杆件(38)、第十杆件(36)、腿支架、曲柄(35)、步进电机(28)、圆锥小齿轮(30)、圆锥大齿轮(31);所述步进电机(28)通过电机连接板(29)固定在腿支架上,步进电机(28)的电机头连接圆锥小齿轮(30),圆锥小齿轮(30)与圆锥大齿轮(31)相互啮合传递动力,圆锥大齿轮(31)连接在齿轮输入轴(34)的一端,齿轮输入轴(34)安装在腿支架上;所述曲柄(35)安装在齿轮输入轴(34)上,所述第七杆件(46)、第十杆件(36)的一端均通过第七连接转轴件铰接在曲柄(35)上,所述第一杆件(45)、第三杆件(23)和用于与地面接触的支脚(21)通过第一连接转轴件(22)铰接,所述第一杆件(45)、第二杆件(44)和第四杆件(42)通过第六连接转轴件(43)铰接,所述第四杆件(42)、第五杆件(40)、第八杆件(39)通过第五连接转轴件(41)铰接,所述第八杆件(39)、第九杆件(38)和第十杆件(36)通过第四连接转轴件(37)铰接,所述第二杆件(44)、第三杆件(23)、第六杆件(25)、第七杆件(46)通过第二连接转轴件(24)铰接,所述第六杆件(25)、第五杆件(40)和第九杆件(38)通过第三连接转轴件(26)铰接且所述第三连接转轴件(26)安装在腿支架上;所述曲柄(35)、第十杆件(36)、第八杆件(39)、第四杆件(42)和第一杆件(45)构成了以曲柄(35)为主动副的第一五连杆机构,所述曲柄(35)、第十杆件(36)、第九杆件(38)、第六杆件(25)和第三杆件(23)构成了以曲柄(35)为主动副的第二五连杆机构,所述曲柄(35)、第七杆件(46)、第三杆件(23)和腿支架构成了以曲柄(35)为主动副的四连杆机构;步进电机(28)通过圆锥小齿轮(30)和圆锥大齿轮(31)带动曲柄(35)运动进而带动整个机器人腿的运动。
2.根据权利要求1所述的康复行走助力机器人装置,其特征在于:所述第一杆件(45)是由一根杆件构成,所述第二杆件(44)是由两根左右对称的杆件构成;所述第三杆件(23)是由两根左右对称的杆件构成;所述第四杆件(42)是由两根左右对称的杆件构成;所述第五杆件(40)是由两根左右对称的两根杆件构成;所述第六杆件(25)是由两根左右对称的杆件构成;所述第七杆件(46)是由一根长的杆件构成;所述第八杆件(39)是由一根杆件构成;所述第九杆件(38)是由两根对称的杆件构成;所述第十杆件(36)是由两根左右对称的杆件构成;所述第一杆件(45)、第二杆件(44)和第三杆件(23)构成三角形结构;所述第二杆件(44)、第四杆件(42)、第五杆件(40)和第六杆件(25)构成平行四边形结构;所述第五杆件(40)、第八杆件(39)和第九杆件(38)构成三角形结构;第六杆件(25)、第七杆件(46)、和支架构成三角形结构。
3.根据权利要求1所述的康复行走助力机器人装置,其特征在于:所述四个机器人腿分别为第一机器人腿(2)、第二机器人腿(1)、第三机器人腿(7)、第四机器人腿(6)、第五机器人腿(5)和第六机器人腿,六个电推杆分为为第一电推杆(11)、第二电推杆(9)、第三电推杆(18)、第四电推杆(16)、第五电推杆(14)和第六电推杆(12),六个电推杆的两端一共设置有十二个推杆连接件,十二个推杆连接件分别为第一推杆连接件(27)、第二推杆连接件(20)、第三推杆连接件、第四推杆连接件(19)、第五推杆连接件、第六推杆连接件、第七推杆连接件、第八推杆连接件、第九推杆连接件、第十推杆连接件、第十一推杆连接件和第十二推杆连接件;所述躯干连接板包括第一躯干连接板(10)、第二躯干连接板(17)、第三躯干连接板(15)和第四躯干连接板(13),所述第一电推杆(11)一端通过第一推杆连接件(27)连接在第一机器人腿支架上,另外一端通过第二推杆连接件(20)连接在第一躯干连接板(10)上;所述第二电推杆(9)一端通过第三推杆连接件连接在第二机器人腿支架上,另外一端通过第四推杆连接件(19)连接在第一躯干连接板(10)上;所述第三电推杆(18)一端通过第五推杆连接件连接在第三机器人腿支架上,另外一端通过第六推杆连接件连接在第二躯干连接板(17)上;所述第四电推杆(16)一端通过第七推杆连接件连接在第四机器人腿支架上,另外一端通过第八推杆连接件连接在第三躯干连接板(15)上;所述第五电推杆(14)一端通过第九推杆连接件连接在第五机器人腿支架上,另外一端通过第十推杆连接件连接在第三躯干连接板(15)上;所述第六电推杆(12)一端通过第十一推杆连接件连接在第六机器人腿支架上,另外一端通过第十二推杆连接件连接在第四躯干连接板(13)上。
4.根据权利要求1所述的康复行走助力机器人装置,其特征在于:所述第二推杆连接件(20)和第四推杆连接件(19)在第一躯干连接板(10)上的安装位置保持同一高度,所述第十推杆连接件和第八推杆连接件在第二躯干连接板(17)上的安装位置保持同一高度,在四足搬运机器人装置初始状态时,四个机器人腿呈左右堆成布局且初始状态下底部支脚(21)的高度均一致。
5.根据权利要求1所述的康复行走助力机器人装置,其特征在于:六条机器人腿上的步进电机(28)分别为第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机,所述第一电机和第二电机分布在下躯干(8)的前侧,且左右对称分布;所述第三电机和第四电机分布在下躯干(8)的中间两侧且左右对称分布;所述第五电机和第六电机分布在下躯干(8)的后面两侧且左右对称分布;第一电机连接第一圆锥小齿轮且第一圆锥小齿轮与第一圆锥大齿轮相互啮合,第二电机连接第二圆锥小齿轮且第二圆锥小齿轮与第二圆锥大齿轮相互啮合,第三电机连接第三圆锥小齿轮且第三圆锥小齿轮与第三圆锥大齿轮相互啮合,第四电机连接第四圆锥小齿轮且第四圆锥小齿轮与第四圆锥大齿轮相互啮合;第五电机连接第五圆锥小齿轮且第五圆锥小齿轮与第五圆锥大齿轮相互啮合,第六电机连接第六圆锥小齿轮且第六圆锥小齿轮与第六圆锥大齿轮相互啮合。
6.根据权利要求1所述的康复行走助力机器人装置,其特征在于:所述支脚(21)上安装有弹簧。
CN201711376199.8A 2017-12-19 2017-12-19 康复行走助力机器人装置 Pending CN108015781A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711376199.8A CN108015781A (zh) 2017-12-19 2017-12-19 康复行走助力机器人装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711376199.8A CN108015781A (zh) 2017-12-19 2017-12-19 康复行走助力机器人装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108015781A true CN108015781A (zh) 2018-05-11

Family

ID=62074034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711376199.8A Pending CN108015781A (zh) 2017-12-19 2017-12-19 康复行走助力机器人装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108015781A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109248049A (zh) * 2018-07-16 2019-01-22 郑喜勋 防摔倒跟随结构
CN109774816A (zh) * 2019-03-10 2019-05-21 浙江工业大学 一种集固定、原地转向功能的轮腿式六足机器人
CN113306646A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 武汉理工大学 一种可变换行走方式的多足机器人架构

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101269678A (zh) * 2008-05-16 2008-09-24 武汉理工大学 一种带行走系统的轮式机器人
US8573612B1 (en) * 2006-03-09 2013-11-05 Clarkson University Assistive ambulatory device
CN104443106A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 北京林业大学 一种仿生多足行走机器人及其机器人腿
CN104802874A (zh) * 2014-01-26 2015-07-29 上海交通大学 四足救援机器人
CN104960590A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 湖州市千金宝云机械铸件有限公司 四足行走机器人
CN104973162A (zh) * 2015-07-10 2015-10-14 陕西九立机器人制造有限公司 足式机器人的腿部结构
CN105235766A (zh) * 2015-11-03 2016-01-13 郑州轻工业学院 一种可实现跳跃功能的四足仿生机器人单腿
CN205311732U (zh) * 2016-01-22 2016-06-15 南京农业大学 一种视觉追踪的四足机器人
CN206031562U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 深圳市启元机器人有限公司 一种景区代步车及其行走机构
CN106585761A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 哈尔滨工程大学 一种仿马步态的平面连杆式四足步行机器人
CN106943282A (zh) * 2017-03-24 2017-07-14 浙江工业大学 一种多足助力康复机器人
CN106974806A (zh) * 2017-03-24 2017-07-25 浙江工业大学 多足助力康复机器人的弯曲关节
CN208117858U (zh) * 2017-12-19 2018-11-20 浙江工业大学 康复行走助力机器人装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8573612B1 (en) * 2006-03-09 2013-11-05 Clarkson University Assistive ambulatory device
CN101269678A (zh) * 2008-05-16 2008-09-24 武汉理工大学 一种带行走系统的轮式机器人
CN104802874A (zh) * 2014-01-26 2015-07-29 上海交通大学 四足救援机器人
CN104443106A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 北京林业大学 一种仿生多足行走机器人及其机器人腿
CN104960590A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 湖州市千金宝云机械铸件有限公司 四足行走机器人
CN104973162A (zh) * 2015-07-10 2015-10-14 陕西九立机器人制造有限公司 足式机器人的腿部结构
CN105235766A (zh) * 2015-11-03 2016-01-13 郑州轻工业学院 一种可实现跳跃功能的四足仿生机器人单腿
CN205311732U (zh) * 2016-01-22 2016-06-15 南京农业大学 一种视觉追踪的四足机器人
CN206031562U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 深圳市启元机器人有限公司 一种景区代步车及其行走机构
CN106585761A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 哈尔滨工程大学 一种仿马步态的平面连杆式四足步行机器人
CN106943282A (zh) * 2017-03-24 2017-07-14 浙江工业大学 一种多足助力康复机器人
CN106974806A (zh) * 2017-03-24 2017-07-25 浙江工业大学 多足助力康复机器人的弯曲关节
CN208117858U (zh) * 2017-12-19 2018-11-20 浙江工业大学 康复行走助力机器人装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109248049A (zh) * 2018-07-16 2019-01-22 郑喜勋 防摔倒跟随结构
CN109774816A (zh) * 2019-03-10 2019-05-21 浙江工业大学 一种集固定、原地转向功能的轮腿式六足机器人
CN113306646A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 武汉理工大学 一种可变换行走方式的多足机器人架构
CN113306646B (zh) * 2021-05-28 2022-06-10 武汉理工大学 一种可变换行走方式的多足机器人架构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203020441U (zh) 一种类人机器人脚
CN108015781A (zh) 康复行走助力机器人装置
CN103110487B (zh) 一种梯陆两栖无障碍智能机器人轮椅
CN103802907A (zh) 类人机器人脚
KR101363850B1 (ko) 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇
KR20100044360A (ko) 휠체어식 보행 보조용 로봇
CN203244559U (zh) 一种三自由度混联上肢康复机器人
CN105193582A (zh) 上下肢智能主被动康复训练装置
CN108146532A (zh) 仿生移动机器人装置
CN203315197U (zh) 一种可重构的轮腿复合式轮椅车
CN103948486B (zh) 坐姿状态中的四肢康复运动装置
CN210205287U (zh) 一种四肢外骨骼康复机器人
CN107397633A (zh) 步态康复训练机
CN208117858U (zh) 康复行走助力机器人装置
CN110179600A (zh) 一种爬楼及越障机器人以及其控制方法
CN107157666B (zh) 一种多功能电动轮椅
CN107174481A (zh) 一种带有按摩功能的患者腿部康复训练装置
CN109646201A (zh) 一种多功能自助式越障轮椅
CN207670528U (zh) 仿生移动机器人装置
CN207838144U (zh) 一种龙门式下肢训练康复设备
CN209827471U (zh) 带平衡装置的四足助力行走康复机器人
CN202128669U (zh) 床边型智能上肢康复训练器
CN106901944A (zh) 可扶人站起的移动式康复训练装置
CN105769509B (zh) 一种站立式下肢运动康复装置
CN209713485U (zh) 一种多功能护理康复机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180511