CN112692812A - 外骨骼腰部模组及外骨骼机器人 - Google Patents

外骨骼腰部模组及外骨骼机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种外骨骼腰部模组及外骨骼机器人,所公开的外骨骼腰部模组包括腰后支撑组件、第一腰侧护臂和第二腰侧护臂,第一腰侧护臂和第二腰侧护臂连接于腰后支撑组件的两侧,且与腰后支撑组件呈U形布设;腰后支撑组件、第一腰侧护臂和第二腰侧护臂均具有伸缩杆组,伸缩杆组包括第一杆件、第二杆件和锁止组件,第一杆件可移动地套设于第二杆件,锁止组件包括抱箍、连接件和控制件,抱箍套设于第一杆件,抱箍的一端为控制端,并可移动地设置于连接件上,抱箍的另一端为限位端,并与连接件限位配合;控制件设置于连接件上,并用于驱动控制端在连接件上移动,以改变抱箍的束紧程度。上述方案能够简化外骨骼腰部模组尺寸调节的操作过程。

Description

外骨骼腰部模组及外骨骼机器人
技术领域
本发明涉及机器人仿生技术领域,尤其涉及一种外骨骼腰部模组及外骨骼机器人。
背景技术
随着科技的进步,外骨骼机器人技术在医疗、运动等领域的辅助应用不断得到推广,而腰部模组作为外骨骼机器人的重要支撑基础,成为了外骨骼机器人技术的重点研发方向。
目前,为了提升腰部模组的适用性,其通常设置有丝杆组件来实现宽度和厚度两个方向上的尺寸调节,但在具体操作时,丝杆组件需要使用辅助工具才能进行转动调节,且在将腰部模组调节至目标尺寸后,还需要通过紧固件将丝杆固定以防止误转动。由此可见,相关技术的腰部模组存在操作繁琐的问题。
发明内容
本发明公开一种外骨骼腰部模组及外骨骼机器人,以简化其尺寸调节的操作过程。
为了解决上述问题,本发明采用下述技术方案:
一方面,本发明提供一种外骨骼腰部模组,其包括腰后支撑组件、第一腰侧护臂和第二腰侧护臂,所述第一腰侧护臂和所述第二腰侧护臂连接于所述腰后支撑组件的两侧,且与所述腰后支撑组件呈U形布设;
所述腰后支撑组件、第一腰侧护臂和第二腰侧护臂均具有伸缩杆组,所述伸缩杆组包括第一杆件、第二杆件和锁止组件,所述第一杆件可移动地套设于所述第二杆件,所述锁止组件包括抱箍、连接件和控制件,所述抱箍套设于所述第一杆件,所述抱箍的一端为控制端,并可移动地设置于所述连接件上,所述抱箍的另一端为限位端,并与所述连接件限位配合;所述控制件设置于所述连接件上,并用于驱动所述控制端在所述连接件上移动,以改变所述抱箍的束紧程度。
另一方面,本发明提供一种外骨骼机器人,其包括前述的外骨骼腰部模组。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果:
在本发明公开的外骨骼腰部模组中,伸缩杆组包括第一杆件、第二杆件和锁止组件,第一杆件可移动地套设于第二杆件,锁止组件包括抱箍、连接件和控制件,抱箍套摄于第一杆件上,且通过控制件能够改变抱箍的束紧程度,如此就能够实现第一杆件的锁紧和释放,进而达到伸缩杆组的长度可调的目的。由于腰后支撑组件、第一腰侧护臂和第二腰侧护臂均具有伸缩杆组,而基于伸缩杆组前述的特点,就能够实现该外骨骼腰部模组在宽度和厚度两个方向上的尺寸调节。
相较于相关技术,本发明公开的外骨骼腰部模组通过控制件就可以实现尺寸调节,完全避免了使用辅助工具,无疑简化了其尺寸调节的操作过程。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1为本发明实施例公开的外骨骼腰部模组的结构示意图;
图2为本发明实施例公开的外骨骼腰部模组的分解结构示意图;
图3为关于图1中A处的局部放大图;
图4为关于图1中B处的局部放大图;
图5为关于图2中C处的局部放大图;
图6为关于图2中D处的局部放大图。
附图标记说明:
100-腰后支撑组件;110-承靠件;
200-第一腰侧护臂;300-第二腰侧护臂;
400-伸缩杆组;410-第一杆件;411-变形缺口;420-第二杆件;430-锁止组件;431-抱箍;431a-控制端;431b-限位端;431c-束紧空间;431c1-束紧子空间;431d-分隔部;431e-避让孔;432-连接件;432a-锁紧销;433-控制件;433a-凸轮部;433a1-垫片;433b-把手部;434-限位件;
500-第一隔套;600-第二隔套;
700-定位部;800-尺寸度量件;
910-第一转接头;920-第二转接头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下结合附图,详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
请参考图1~图6,本发明实施例公开一种外骨骼腰部模组,包括腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300。
其中,腰后支撑组件100是该外骨骼腰部模组的主体支撑构件,其在使用时在用户的腰部后侧提供支撑作用;第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300是该外骨骼腰部模组的辅助支撑构件,其在使用时在用户的腰侧提供支撑作用。
具体地,本实施例的第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300连接于腰后支撑组件100的两侧,且与腰后支撑组件100呈U形布设,基于U形结构,该外骨骼腰部模组可与用户的腰部相适配,并可靠地与用户的腰部贴合,并在用户的腰周提供支撑作用。
应立即的是,本实施例的“U形”指的是腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的整体构型大体呈U形,其中第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300与腰后支撑组件100之间为直角形状过度,或者为弧形过度均可,本实施例对此不做限制。
通常,腰后支撑组件100与第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300可通过第一转接头910进行组配,第一转接头910在其两端设置有第一接口和第二接口;第一转接头910有两个,一个第一转接头910可通过第一接口与腰后支撑组件100连接,并通过第二接口与第一腰侧护臂200连接,另一个第一转接头910可通过第一接口与腰后支撑组件100连接,并通过第二接口与第二腰侧护臂300连接。
本实施例不限制第一转接头910的具体构型,如图1和图2所示,其可以为折弯结构,基于第一转接头910就能够便于实现该外骨骼腰部模组的U形布设;当然,第一转接头910也可以为平直结构,如此,可在腰后支撑组件100与第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的连接侧进行折弯、或者构造弧线结构来实现。
在外骨骼机器人具备腿部模组的情况下,第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300在背离第一转接头910的一侧通常还设置有第二转接头920,并可通过第二转接头920与腿部模组的部分连接,如此来提升外骨骼机器人的连接稳定性。
进一步地,在第一转接头910实现连接功能的基础上,第一转接头910可包括第一连接段、第二连接段和转动组件,第一连接段通过转动组件与第二连接段转动配合,第一接口设置于第一连接段,第二接口设置于第二连接段。如此设置下,第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300可与腰后支撑组件100之间实现相对转动。本实施例未限制第一转接头910在进行转动时的具体转动轴线的方向,也即未限制第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的转动方向,举例来说,在使用时,第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300可沿用户身体的高度方向、宽度方向等实现转动,如此来极致地与用户的身体形状相匹配。
在外骨骼腰部模组的使用过程中,可能会存在用户体型的变化、变换用户、使用环境的不同等情况,都需要对外骨骼腰部模组的尺寸进行调节,特别是宽度和厚度两个方向上的尺寸。在相关技术中,外骨骼腰部模组通常通过丝杆组件来实现宽度和厚度方向上的尺寸调节,如此在具体使用时,用户需要通过辅助工具(例如扳手等)来转动丝杆,且在调节至目标尺寸后,还需要通过螺钉固定丝杆来防止误转动,由此可见,相关技术中的外骨骼腰部模组无疑存在操作繁琐的问题,会导致用户的体验感不佳。
在本实施例中,腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300均具有伸缩杆组400,它们均可以通过伸缩杆组400来实现自身的尺寸调节;当腰后支撑组件100通过伸缩杆组400进行尺寸调节时,就可以改变该外骨骼腰部模组的宽度尺寸,当第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300通过伸缩杆组400进行尺寸调节时,就可以改变该外骨骼腰部模组的厚度尺寸。
具体地,本实施例的伸缩杆组400包括第一杆件410、第二杆件420和锁止组件430,第一杆件410可移动地套设于第二杆件420,也即第一杆件410和第二杆件420之间可产生相对移动,如此就实现了伸缩杆组400的伸缩动作,进而实现腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的尺寸调节。通常,第一杆件410可为管状结构件,由于管状结构件内部中空,如此设置无疑能够减伸缩杆组400的整体重量,进而减轻用户使用时的负担而提升体验感;当然,第一杆件410也可以只在第二杆件420的相对移动行程内设置开设中空的移动腔室,而其他部分为实体结构,本实施例不限制第一杆件410的具体构型。
同时,本实施例也未限制第二杆件420的具体构型,其也可为管状结构件,甚至可以为具有一定长度尺寸的块件。需要说明的是,第一杆件410和第二杆件420也可为不规则形状的结构件,二者在其连接端实现相对移动地基础上,可根据产品特点以及用户的实际需求来确定其具体形状。
锁止组件430是该伸缩杆组400的功能结构,其具有第一状态和第二状态,在第一状态时,锁止组件430将第一杆件410锁紧在第二杆件420上,此时,腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的尺寸是固定的,该外骨骼腰部模组就能够稳定对用户提供支撑作用;在第二状态时,锁止组件430将第一杆件410从第二杆件420上释放,此时,腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的尺寸是可调节的,用户就能够对该外骨骼腰部模组的宽度、厚度尺寸进行调节。
具体地,本实施例的锁止组件430包括抱箍431、连接件432和控制件433,抱箍431套设于第一杆件410,抱箍431的一端为控制端431a,并可移动地设置于连接件432上,抱箍431的另一端为限位端431b,并与连接件432限位配合控制;控制件433设置于连接件432上,并用于驱动控制端431a在连接件432上移动,以改变抱箍431的束紧程度。
应理解的是,抱箍431在其控制端431a和限位端431b之间具有间隙,抱箍431应具有束紧空间431c,当抱箍431的两端相向靠近时,束紧空间431c无疑会缩小,而第一杆件410位于束紧空间431c内,抱箍431就会对第一杆件410产生逐渐增大的束紧作用,进而挤压第一杆件410的管壁而使其产生变形,最终将第一杆件410压紧固定在第二杆件420上。
为了在锁止组件430在锁紧第一杆件410时,第一杆件410上的被束紧区域更容易产生变形,第一杆件410可在对应抱箍431的区域开设有变形缺口411,当锁止组件430锁紧第一杆件410时,第一杆件410受到挤压即可朝向变形缺口411中产生形变,如此就能更为快捷地将第一杆件410压紧固定在第二杆件420上。进一步地,抱箍431通常设置于第一杆件410的端部,由于第一杆件410在其端部设置有供第二杆件420通过的开口,当抱箍431束紧时无疑能够更容易使得被束紧区域产生变形;前述的变形缺口411也可设置于第一杆件410的端部。
连接件432起到连接抱箍431两端的作用,当抱箍431的控制端431a在连接件432上移动,势必会带动抱箍431整体产生变形,而由于抱箍431的限位端431b与连接件432限位配合,抱箍431的限位端431b难以在连接件432上移动,如此即可通过改变抱箍431的控制端431a在连接件432上的移动方向来改变抱箍431的束紧程度。具体地,控制件433可驱动抱箍431的控制端431a朝向其限位端431b移动,在移动过程中,抱箍431内的束紧空间431c会不断缩小,并会对第一杆件410产生逐渐增大的束紧作用,同时,第一杆件410即会对第二杆件420产生压紧固定作用,直至最终锁止组件430切换至第一状态;通过改变控制件433的状态,可以使得抱箍431的控制端431a背离其限位端431b移动,在移动过程中,抱箍431内的束紧空间431c会不断增大,其对第一杆件410的束紧作用会不断减小,同时,第一杆件410对第二杆件420的压紧固定作用会不断减小,当然束紧空间431c大于第一杆件410的周向尺寸时压紧固定作用就会变为0,最终锁止组件430切换为第二状态。
在用户使用该外骨骼腰部模组时,其只需要通过操控控制件433即可实现伸缩杆组400的尺寸调节,进而实现腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的尺寸调节,以改变该外骨骼腰部模组的宽度和/或厚度尺寸。
由上述说明可知,在本发明实施例公开的外骨骼腰部模组中,伸缩杆组400包括第一杆件410、第二杆件420和锁止组件430,第一杆件410可移动地套设于第二杆件420,锁止组件430包括抱箍431、连接件432和控制件433,抱箍431套摄于第一杆件410上,且通过控制件433能够改变抱箍431的束紧程度,如此就能够实现第一杆件410的锁紧和释放,进而达到伸缩杆组400的长度可调的目的。由于腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300均具有伸缩杆组400,而基于伸缩杆组400前述的特点,就能够实现该外骨骼腰部模组在宽度和厚度两个方向上的尺寸调节。
相较于相关技术,本发明实施例公开的外骨骼腰部模组通过控制件433就可以实现尺寸调节,完全避免了使用辅助工具,无疑简化了其尺寸调节的操作过程。
为了提升该外骨骼腰部模组的整体强度,本实施例的伸缩杆组400可以包括多个第一杆件410和多个第二杆件420,相较于单个第一杆件410和第二杆件420的组合,多个第一杆件410和第二杆件420的组合无疑能够提升伸缩杆组400的强度,进而可提升腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300的强度;为了便于第一杆件410与第二杆件420的组配,第一杆件410和第二杆件420的数量相同,且一一对应设置,也即如前述一个第一杆件410可移动地套设于一个第二杆件420;抱箍431套设于多个第一杆件410,如此抱箍431就能够对全部的第一杆件410同时进行锁紧或释放,即便在第一杆件410为多个的情况下,也不会复杂化伸缩杆组400的操作过程。
本实施例未限制第一杆件410和第二杆件420的具体数量,如图1和图2所示,在全部的伸缩杆组400中,第一杆件410和第二杆件420的数量均为两个,当然,伸缩杆组400内的第一杆件410和第二杆件420的数量也可以为三个、四个等;同时,本实施例不限制不同伸缩杆组400内的第一杆件410和第二杆件420的具体数量,例如一个伸缩杆组400内第一杆件410和第二杆件420可以为两个,而另一个伸缩杆组400内的额第一杆件410和第二杆件420的数量可以为三个。
为了同一个抱箍431对多个第一杆件410束紧时第一杆件410相互间会产生破坏作用,本实施例的抱箍431具有束紧空间431c,束紧空间431c内可以设置有多个分隔部431d,分隔部431d的一端与束紧空间431c的内壁相连,且另一端延伸至控制端431a与限位端431b之间,多个分隔部431d将束紧空间431c分隔为多个束紧子空间431c1,束紧子空间431c1与第一杆件410的数量相同。
应理解的是,基于分隔部431d的存在,抱箍431的部分内壁与一个分隔部431d即可回绕在一个第一杆件410的周侧,分隔部431d通常为片状结构件;在具体使用时,当锁止组件430切换至第一状态时,抱箍431和分隔部431d即会同时产生变形并会束紧第一杆件410;同时,由于分隔部431d的存在,相邻的第一杆件410就会被分隔部431d所隔开,第一杆件410在被束紧时受压于分隔部431d与抱箍431的内壁之间、或者受压于两个分隔部431d之间,如此无疑能够避免第一杆件410相互之间直接接触而出现损坏。
通常,分隔部431d的数量应比第一杆件410的数量少一个。
本实施例未限制控制件433的类型,其可选为控制螺母,而连接件432为螺柱,由于螺母与螺柱螺纹配合而实现螺纹传动,通过旋钮控制螺母即可在螺柱上移动,进而可作用于抱箍431的控制端431a而使得锁止组件430在第一状态和第二状态之间切换。
在另一种具体的实施方式中,本实施例的控制件433可以为凸轮把手,凸轮把手包括凸轮部433a以及自凸轮部433a延伸形成的把手部433b,凸轮把手通过凸轮部433a与连接件432相铰接,且凸轮部433a与控制端431a相抵接。
应理解的是,凸轮部433a具有部分基圆轮廓和部分凸起轮廓,通过切换基圆轮廓和凸起轮廓与抱箍431的控制端431a相抵接,即可使得锁止组件430在第二状态和第一状态之间切换。凸轮把手在其凸轮部433a一端与连接件432相铰接,在转动时,即可使得凸轮部433a的不同轮廓与抱箍431的控制端431a相抵接。
具体地,当将该外骨骼腰部模组调节至目标尺寸后需要对其进行锁紧,此时基圆轮廓与抱箍431的控制端431a相抵接,而凸起轮廓与抱箍431的控制端431a相背离,当在第一方向上通过把手部433b转动凸轮部433a时,在凸轮部433a的一个转动行程内,凸起轮廓会逐渐转动至与抱箍431的控制端431a相抵接,且凸起轮廓会进一步地挤压抱箍431的控制端431a,使得抱箍431的控制端431a朝向其限位端431b移动第一距离,该第一距离即为凸起轮廓与基圆轮廓的尺寸差量,如此即可将锁止组件430由第二状态切换至第一状态。
当需要再次对外骨骼腰部模组进行尺寸调节时需要释放第一杆件410,此时凸起轮廓与抱箍431的控制端431a相抵接,而基圆轮廓与抱箍431的控制端431a相背离,可在与第一方向相反的第二方向上通过把手部433b转动凸轮部433a,在凸轮部433a的一个转动行程中,凸起轮廓会逐渐转动至与抱箍431的控制端431a相背离,且基圆轮廓会转动至与抱箍431的控制端431a相抵接,此时凸轮部433a对抱箍431的控制端431a挤压作用会减弱,抱箍431的控制端431a会朝向背离其限位端431b的方向回退第一距离,如此即可将锁止组件430由第一状态切换至第二状态。
由于凸轮部433a长期与抱箍431在转动相抵,如此会存在较严重的磨损,因此本实施例的凸轮部433a与抱箍431的控制端431a之间可设置有垫片433a1,基于垫片433a1来减轻凸轮部433a和抱箍431之间的磨损,同时还能起到一定的静音作用。垫片433a1可选为尼龙、橡胶等材料件。
通常,连接件432在其端部设置有锁紧销432a,且凸轮把手在其凸轮部433a一端与锁紧销432a铰接;在连接件432为螺柱的实施方式中,在长期使用后,连接件432可能会旋转受力而从锁紧销432a的安装孔中旋出,此时连接件432会对凸轮手柄的摆动产生干涉。基于此,本实施例的锁紧销432a上可以开设有螺纹孔,并通过在螺纹孔内设置螺纹紧固件(通常为顶丝)而将连接件432顶紧在锁紧销432a的安装孔中。
为了确保抱箍431在其限位端431b能够被可靠限位,本实施例的锁止组件430还可以包括限位件434,限位件434活动设置于连接件432上,并可在限位端431b背离控制端431a的一侧对限位端431b进行限位。具体而言,当限位件434位于连接件432上时,即可在抱箍431的限位端431b背离控制端431a的一侧与限位端431b限位配合,在控制件433驱动控制端431a朝向限位端431b移动时,而限位端431b被限位件434所限位,如此就能够顺利地使得抱箍431产生变形而束紧第一杆件410。
通常情况下,连接件432可选为螺柱,限位件434可选为限位螺母,限位螺母可在螺柱上对抱箍431的限位端431b提供可靠地限位作用;同时,限位螺母与螺柱螺纹连接而实现螺纹传动,通过调节限位螺母在螺柱上的位置,可对抱箍431的松紧度进行调节。本实施例未限制连接件432和限位件434的具体类型,例如连接件432也可选用连杆,锁紧件可选为定位销,连杆上可在不同位置开设定位孔,通过定位销与不同的定位孔的配合而实现对抱箍431的限位端431b的限位。
为了避免第一杆件410和第二杆件420在相对移动时直接接触而产生严重的磨损,本实施例的第一杆件410的内壁可以设置有第一隔套500,第二杆件420的外周面设置有第二隔套600,第一杆件410通过第一隔套500与第二杆件420的外周面相抵接,第二杆件420通过第二隔套600与第一杆件410的内壁相抵接。
应理解的是,如此设置下,在第一杆件410的内壁与第二杆件420的外周面之间,第一隔套500和第二隔套600均起到支撑第一杆件410和第二杆件420的作用,第一隔套500和第二隔套600可作为两个支持结构起到支撑作用,第一杆件410的内壁与第二杆件420的外周面之间大部分区域都会存在间隙,如此无疑能够有效避免第一杆件410和第二杆件420直接接触而产生磨损,进而对第一杆件410和第二杆件420起到保护作用,以提升使用寿命。
本实施例对第一隔套500和第二隔套600的具体设置位置和构型均未做限制,例如第一隔套500可以设置于第一杆件410的中部或端部,第二隔套600可以设置于第二杆件420的中部或端部;如图5和图6所示,第一隔套500可选为环状结构件,第二隔套600为盖状结构件,且第二隔套600可以扣合于第二杆件420的端部上,当然,第一隔套500和第二隔套600还可以为其他的构型,例如第一隔套500为弧形结构件,第二隔套600为环状结构件。
由于锁止组件430在通过抱箍431束紧第一杆件410时,第一杆件410的被束紧区域会被压紧固定在第二杆件420的外周面上,如此会损坏第二杆件420。基于此,本实施例的第一隔套500可以设置于第一杆件410与抱箍431相对应的内壁。具体而言,如此设置下,当抱箍431束紧第一杆件410后,第一杆件410的被束紧区域产生变形,并作用于第一隔套500上而使得第一隔套500压紧固定在第二杆件420的外周面,如此就实现了第一杆件410和第二杆件420的间接固定关系。由此可见,该实施方式能够在锁止组件430锁紧第一杆件410时,避免第一杆件410直接抵压在第二杆件420的外周面上,如此无疑能够有效避免第二杆件420被损坏。
为了减轻该外骨骼腰部模组的重量,以降低用户在使用时的负担,本实施例的第一杆件410和第二杆件420可以选用密度较小金属材料制成,当然,本实施例未限制第一杆件410和第二杆件420的具体材质;本实施例也未限制第一隔套500和第二隔套600的具体材质,例如它们可以为橡胶材料件等。
在一种具体的实施方式中,本实施例的第一杆件410和第二杆件420可以均为碳纤维材料件,第一隔套500和第二隔套600可以均为尼龙材料件。应理解的是,碳纤维材质的第一杆件410和第二杆件420能够使得该外骨骼腰部模组具备高强度、轻质化的优点,而尼龙材料具备较低的摩擦系数,基于第一隔套500和第二隔套600对第一杆件410和第二杆件420的支撑作用,无疑可有效降低伸缩杆组400内部的磨损,使得第一杆件410和第二杆件420之间具有较优的相对移动能力,并起到静音效果。
为了避免第一杆件410和第二杆件420在相对移动时产生相对转动,而造成外部结构的状态改变,例如在图1中所示出的第二转接头920的接口朝向改变等。基于此,在本实施例的抱箍431和第一杆件410中,其中一者设置有定位部700,定位部700至少部分伸入第一杆件410内,第二杆件420上设置有配合部,配合部沿第二杆件420的轴向延伸设置,定位部700可滑动配合于配合部。
应理解的是,本实施例未限制定位部700的具体设置位置,其可以设置于第一杆件410上,也可以设置于抱箍431上。当定位部700设置于第一杆件410上时,其可以设置于第一杆件410的内壁上,如此定位部700即完全位于第一杆件410内;当定位部700设置于抱箍431上时,其需要穿设于第一杆件410,此时第一杆件410可在相应区域开设通孔,定位部700通过该通孔部分伸入到第一杆件410内。
由于定位部700至少部分位于第一杆件410内,而配合部沿第二杆件420的轴向延伸设置,定位部700会随着第一杆件410沿第二杆件420的轴向移动,如此情况下,定位部700会始终滑动配合于配合部内;当第一杆件410和第二杆件420之间产生相对转动的趋势时,定位部700和配合部会相互抵接且二者之间会产生相互的限位作用,进而避免第一杆件410和第二杆件420之间产生相对转动。
通常,本实施例的配合部可选为导向槽、导轨等,定位部700可选为定位块、定位条等。
通常,腰后支撑组件100包括承靠件110,承靠件110用于对用户的后腰起到大范围的支撑作用;承靠件110通常可选为板状结构件,以提供较大范围的支撑作用;当然,本实施例未限制承靠件110的具体类型,其可选为背包结构,背包结构不仅能够携带物品,而且其通常通过较软的材质制成,在背包结构支撑用户的后腰时,无疑能够提升用户的舒适感。
同时,为了能够在承靠件110两侧都能够实现对该外骨骼腰部模组的宽度尺寸调节,本实施例的腰后支撑组件100还可以包括两个伸缩杆组400,两个伸缩杆组400分别连接于承靠件110的两侧,并分别与第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300相连。如此设置下,该外骨骼腰部模组的整体对称性更佳,更接近于在人体的矢状面上相对称,用户通过左手和右手均可对该外骨骼腰部模组进行调节。
承靠件110的两侧可设置用于组配伸缩杆组400的连接口,连接口可为腰型孔状,如此可提升其外观特性。
为了便于用户准确获取伸缩杆组400的长度尺寸,以便于对该外骨骼腰部模组的宽度、厚度尺寸进行精确调节,本实施例的外骨骼腰部模组还可以包括尺寸度量件800,尺寸度量件800用于度量伸缩杆组400的长度尺寸。应理解的是,基于尺寸度量件800,用户可直观地获取到伸缩杆组400在调节前后的尺寸,进而得出伸缩杆组400调节的尺寸差值,如此有利于用户将腰后支撑组件100、第一腰侧护臂200和第二腰侧护臂300调节至目标尺寸。
本实施例未限制尺寸度量件800的具体类型,其可选为刻度尺、卷尺等;同时,本实施例也未限制尺寸度量件800的具体设置位置。在图4和图6示出的实施方式中,尺寸度量件800为刻度尺,且刻度尺的一端设置于第一转接头910上,且另一端穿设于抱箍431上的避让孔431e,且刻度尺的另一端可在该避让孔431e内伸缩移动。
基于前述的外骨骼腰部模组,本实施例还公开一种外骨骼机器人,该外骨骼机器人包括前述的外骨骼腰部模组。本实施例未限制外骨骼机器人的具体类型,其可以为医疗辅助外骨骼机器人、运动辅助外骨骼机器人或工业辅助外骨骼机器人等。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种外骨骼腰部模组,其特征在于,包括腰后支撑组件(100)、第一腰侧护臂(200)和第二腰侧护臂(300),所述第一腰侧护臂(200)和所述第二腰侧护臂(300)连接于所述腰后支撑组件(100)的两侧,且与所述腰后支撑组件(100)呈U形布设;
所述腰后支撑组件(100)、第一腰侧护臂(200)和第二腰侧护臂(300)均具有伸缩杆组(400),所述伸缩杆组(400)包括第一杆件(410)、第二杆件(420)和锁止组件(430),所述第一杆件(410)可移动地套设于所述第二杆件(420),所述锁止组件(430)包括抱箍(431)、连接件(432)和控制件(433),所述抱箍(431)套设于所述第一杆件(410),所述抱箍(431)的一端为控制端(431a),并可移动地设置于所述连接件(432)上,所述抱箍(431)的另一端为限位端(431b),并与所述连接件(432)限位配合;所述控制件(433)设置于所述连接件(432)上,并用于驱动所述控制端(431a)在所述连接件(432)上移动,以改变所述抱箍(431)的束紧程度。
2.根据权利要求1所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述伸缩杆组(400)包括多个第一杆件(410)和多个第二杆件(420),所述第一杆件(410)和所述第二杆件(420)的数量相同,且一一对应设置,所述抱箍(431)套设于所述多个第一杆件(410)。
3.根据权利要求2所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述抱箍(431)具有束紧空间(431c),所述束紧空间(431c)内设置有多个分隔部(431d),所述分隔部(431d)的一端与所述束紧空间(431c)的内壁相连,且另一端延伸至所述控制端(431a)与所述限位端(431b)之间,所述多个分隔部(431d)将所述束紧空间(431c)分隔为多个束紧子空间(431c1),所述束紧子空间(431c1)与所述第一杆件(410)的数量相同。
4.根据权利要求1所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述控制件(433)为凸轮把手,所述凸轮把手包括凸轮部(433a)以及自所述凸轮部(433a)延伸形成的把手部(433b),所述凸轮把手通过所述凸轮部(433a)与所述连接件(432)相铰接,且所述凸轮部(433a)与所述控制端(431a)相抵接。
5.根据权利要求1所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述锁止组件(430)还包括限位件(434),所述限位件(434)活动设置于所述连接件(432)上,并可在所述限位端(431b)背离所述控制端(431a)的一侧对所述限位端(431b)进行限位。
6.根据权利要求1所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述第一杆件(410)的内壁设置有第一隔套(500),所述第二杆件(420)的外周面设置有第二隔套(600),所述第一杆件(410)通过所述第一隔套(500)与所述第二杆件(420)的外周面相抵接,所述第二杆件(420)通过所述第二隔套(600)与所述第一杆件(410)的内壁相抵接。
7.根据权利要求6所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述第一杆件(410)和所述第二杆件(420)均为碳纤维材料件,所述第一隔套(500)和所述第二隔套(600)均为尼龙材料件。
8.根据权利要求1所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,在所述抱箍(431)和所述第一杆件(410)中,其中一者设置有定位部(700),所述定位部(700)至少部分伸入所述第一杆件(410)内,所述第二杆件(420)上设置有配合部,所述配合部沿所述第二杆件(420)的轴向延伸设置,所述定位部(700)可滑动配合于所述配合部。
9.根据权利要求1所述的外骨骼腰部模组,其特征在于,所述外骨骼腰部模组还包括尺寸度量件(800),所述尺寸度量件(800)用于度量所述伸缩杆组(400)的长度尺寸。
10.一种外骨骼机器人,其特征在于,包括前述权利要求1至9中任一项所述的外骨骼腰部模组。
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Application publication date: 20210423

Assignee: Zhengzhou Anjeli Intelligent Technology Co.,Ltd.

Assignor: Anjelei Technology (Hangzhou) Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021330000410

Denomination of invention: Exoskeleton waist module and exoskeleton robot

License type: Exclusive License

Record date: 20211014

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GR01 Patent grant
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Denomination of invention: Exoskeleton waist module and exoskeleton robot

Effective date of registration: 20231102

Granted publication date: 20230203

Pledgee: Zhejiang Xiaoshan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Development Zone sub branch

Pledgor: Anjelei Technology (Hangzhou) Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980063679

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