CN112873177A - 下肢外骨骼机器人 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种下肢外骨骼机器人，包括辅助部件和下肢部件；所述辅助部件包括可穿戴的辅助平衡机构和第一驱动件，所述辅助平衡机构用于对人体躯干形成支撑，通过所述第一驱动件可调节所述辅助平衡机构相对于人体冠状面的倾斜角度，并带动人体躯干运动，改变人体躯干的倾斜角度；所述下肢部件包括两个腿部助力机构，分别用于为左腿、右腿提供支撑和助力，所述腿部助力机构分别与所述辅助部件之间连接。本发明采用可主动调节的辅助部件与能够助力行走的下肢部件配合，在助力行走的同时能够主动调节人体躯干的倾斜角度，在为行走机能缺失的人群提供辅助行走功能的同时，可很好地防止在行走过程中发生摔倒。

Description

下肢外骨骼机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种可助力行走的下肢外骨骼机器人。

背景技术

目前，外骨骼助力装置的研究逐渐兴起，具有广泛的应用前景，如助老助残、医疗康复、工业生产、地震救援、单兵作战等领域。一般的助力外骨骼具有以下特点：可以检测人体的运动意图和人体类似的关节自由度和关节转动空间；具有必要的关节主动驱动以辅助出力；自带控制系统和能源系统；具有一定的安全防护机制。

助力外骨骼按照动力传递的目的，可分为两种情况：外骨骼带动人体运动和人体带动外骨骼运动。对于助老助残或医疗康复领域，外骨骼的目的是辅助人体自身肌肉的运动，以达到帮助老人抬腿，或帮助病人做肌肉功能恢复训练等目的。需要外骨骼设定好各关节的运动规划，或检测人体的肌电信号、肢体运动方向等判断人体的运动意图，带动穿戴者运动。

由于人体运动时动作的复杂性，助力外骨骼在模拟人体运动时需要在各个关节部位实现多自由度的动作，导致外骨骼助力装置结构比较复杂，各动作部件之间容易发生干涉，影响装置的正常运作。同时，现有的助力外骨骼装置在对人体下肢提供辅助动力，帮助人体行走时，如果仅仅依靠对下肢的支撑和助力作用，往往容易在行走过程中发生倾倒；因此，往往通常需要借助于其它的辅助器件如拐杖等对人体躯干进行辅助支撑，限制了外骨骼助力装置的使用性能。

发明内容

本发明针对现有相关技术中的外骨骼助力装置在助力行走、助残的应用中，不能控制人体行走过程中的平衡的问题，提供一种下肢外骨骼机器人，可在助力行走的同时能够对人体的平衡进行控制，防止使用者在行走过程中发生摔倒。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种下肢外骨骼机器人，包括辅助部件和下肢部件；

所述辅助部件包括可穿戴的辅助平衡机构和第一驱动件，所述辅助平衡机构用于对人体躯干形成支撑，通过所述第一驱动件可调节所述辅助平衡机构相对于人体冠状面的倾斜角度，并带动人体躯干运动，改变人体躯干的倾斜角度；

所述下肢部件包括两个腿部助力机构，分别用于为左腿、右腿提供支撑和助力，所述腿部助力机构分别与所述辅助部件之间连接。

上述技术方案中，进一步地，所述辅助平衡机构包括第一结构件、第一传动件和可穿戴的辅助支撑件，所述第一传动件与所述第一结构件之间转动连接，所述辅助支撑件连接在所述第一传动件的转动端；

所述第一驱动件驱动第一传动件相对人体冠状轴转动。

上述技术方案中，进一步地，所述第一驱动件包括设置在第一结构件上的第一电机、连接第一电机的第一主动轴和第一从动轴，所述第一主动轴和第一从动轴之间传动连接，所述第一传动件连接在第一从动轴上。

上述技术方案中，进一步地，还包括有座椅部件，所述座椅部件连接在辅助部件上，并可相对辅助部件转动；

在人体处于坐姿状态时，所述座椅部件可转动至水平状态，且所述座椅部件的一部分可展开并支撑到地面上，用于对人体进行支撑。

上述技术方案中，进一步地，所述座椅部件包括座椅构件和第二驱动件，所述座椅构件与所述第一结构件之间转动连接；

所述第二驱动件包括设置在第一结构件上的第二电机、连接第二电机的第二主动轴和第二从动轴，所述第二主动轴和第二从动轴之间通过皮带传动连接，所述座椅构件连接在第二从动轴上。

上述技术方案中，进一步地，所述座椅构件包括座板和设置在座板上的支撑构件；

所述支撑构件包括剪叉支架和第三驱动件，所述第三驱动件驱动剪叉支架作伸缩运动。

上述技术方案中，进一步地，所述腿部助力机构包括依次连接的髋关节结构件、膝关节结构件和踝关节结构件；

所述髋关节结构件包括与辅助平衡机构连接的第一髋关节构件、第二髋关节构件和第三髋关节构件，所述第一髋关节构件上设置有第一关节轴和第一髋关节驱动件，所述第一髋关节驱动件用于驱动所述第一关节轴转动；

所述第二髋关节构件上设置有第二髋关节驱动件，所述第二髋关节驱动件通过第二关节轴连接到所述第一关节轴端部，所述第一关节轴转动时带动第二髋关节构件在人体冠状面内转动，所述第二髋关节驱动件用于驱动所述第二髋关节构件沿第二关节轴转动；

所述第二髋关节构件另一端设置有第三髋关节驱动件，所述第三髋关节构件连接在第三髋关节驱动件的输出轴，驱动所述第三髋关节构件前后摆动；

所述第三髋关节驱动件的输出轴轴线、第一关节轴的轴线和第二关节轴的轴线之间相互垂直。

上述技术方案中，进一步地，所述踝关节结构件包括连接膝关节结构件的小腿构件、踝关节连接件和脚支撑件；

所述踝关节连接件与小腿构件之间铰接，所述小腿构件上设置有第一踝关节驱动件，所述第一踝关节驱动件用于驱动踝关节连接件沿与小腿构件之间的铰接点相对小腿构件前后摆动；

所述踝关节连接件另一端设置有第二踝关节驱动件，所述脚支撑件与踝关节结构件之间转动连接，所述第二踝关节驱动件驱动脚支撑件沿踝关节连接件轴向在水平面内转动。

上述技术方案中，进一步地，所述膝关节结构件包括连接所述第三髋关节构件的大腿构件和膝关节连接件；

所述膝关节连接件与所述大腿构件之间铰接，所述大腿构件上设置有膝关节驱动件，所述膝关节驱动件用于驱动膝关节连接件沿与大腿构件之间的铰接点相对大腿构件前后摆动。

上述技术方案中，进一步地，所述腿部助力机构上设置有用于固定安装电池组件的电池安装结构，所述电池组件设置在腿部助力机构上。

本发明所具有的有益效果：

1)本发明中采用可主动调节的辅助部件与能够助力行走的下肢部件配合，在助力行走的同时能够主动调节人体躯干的倾斜角度，在为行走机能缺失的人群提供辅助行走功能的同时，可很好地防止在行走过程中发生摔倒。

2)本发明通过辅助部件对人体行走时的平衡状态进行主动调节，不再需要借助于其它的辅助设备，减小了使用者的使用负担，使用、操作更加方便。

3)本发明中集成可为人体提供座椅功能的座椅部件，能够在不同场景下根据使用者的需要，为使用者提供可供休息的平台，功能更加人性化。

4)本发明通过对辅助部件与座椅部件之间的结构进行优化，辅助部件与座椅部件之间在各自实现对应功能的同时，动作过程中不会发生干涉，结构的设置更加合理。

5)本发明的腿部助力机构在髋关节部位采用具有三个自由度的髋关节结构件，在膝关节部位采用具有一个自由度的膝关节结构件，在踝关节部位采用具有两个自由度的踝关节结构件，使辅助部件能够很好的模拟人体的动作，使使用者能够很好地完成行走中的各种动作。

6)本发明的髋关节结构件的结构中通过对各个构件和驱动件进行合理设置，在实现三自由度动作的同时，各自由度的动作之间彼此独立不会发生相互干涉，从而可实现在多自由度下同时动作，实现对人体髋关节功能的良好模拟，功能更加人性化。

7)本发明中合理布置电池组件的安装位置，方便对电池组件的设置，同时可降低外骨骼机器人的整体重心，使该外骨骼机器人具有更好的平衡性能。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

图2为本发明实施例结构右视图。

图3为本发明实施例中辅助部件结构示意图。

图4为本发明实施例中辅助部件第一驱动件结构示意图。

图5为本发明实施例中腿部助力机构结构示意图。

图6为本发明实施例中髋关节结构件结构示意图。

图7为本发明实施例中膝关节与踝关节结构件结构示意图。

图8为本发明实施例中座椅部件使用状态结构示意图。

图9为本发明实施例中座椅部件中第二驱动件和第三驱动件结构示意图。

图中：

100、辅助部件；

101、第一结构件，102、第一传动件，103、辅助支撑件，131、支撑支架，132、马甲，104、第一电机，105、第一主动轴，106、第一从动轴；

200、腿部助力机构；

201、髋关节结构件，211、第一髋关节构件，212、第二髋关节构件，213、第三髋关节构件，214、第一关节轴，215、第三电机，216、第二关节轴，217、第四电机，218、第五电机；

202、膝关节结构件，221、大腿构件，222、膝关节连接件，223、第六电机，

203、踝关节结构件，231、小腿构件，232、踝关节连接件，233、脚支撑件，234、第七电机，235、第八电机；

204、电池安装槽，205、电池安装架；

300、弹性联轴器；

400、电池组件；

500、座椅部件，501、座椅构件，511、座板，512、剪叉支架，513、第九电机，514、丝杠传动机构，521、第二电机，522、第二主动轴，523、第二从动轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明下肢外骨骼机器人所采用的具体结构进一步的说明。

本发明实施例对结构的描述中所采用的方位名词术语中，根据《人体测量术语》中的定义，“冠状面”为通过铅垂轴与横轴的平面及与其平行的所有平面，这些平面将人体分成前、后两个部分；“矢状面”为将人体分成左右两部分的切面及与其平行的平面。“冠状轴”为位于冠状面内与水平面平行的轴；“矢状轴”为位于矢状面内与水平面平行的轴，“垂直轴”为与水平面垂直的轴。

实施例一

如图1和2所示，本实施例中的下肢外骨骼机器人，包括辅助部件100和下肢部件。

辅助部件100包括可穿戴的辅助平衡机构和第一驱动件，其中，辅助平衡机构用于对人体躯干形成支撑，同时通过第一驱动件可调节辅助平衡机构相对于人体冠状面的倾斜角度，并带动人体躯干运动，以改变人体躯干的倾斜角度。

下肢部件包括两个腿部助力机构200，两个腿部助力机构200分别固定到左腿和右腿，为左腿、右腿提供支撑和助力，两个腿部助力机构分别与辅助部件之间连接。

如图3和4，辅助平衡机构包括在穿戴时设置于人体腰部位置的第一结构件101、与第一结构件之间转动连接的第一传动件102和可穿戴的辅助支撑件103；辅助支撑件103连接在第一传动件102的转动端，第一驱动件用于驱动第一传动件在第一结构件上相对人体冠状面作转动运动，当第一传动件在转动时，带动辅助支撑件转动，从而通过辅助支撑件改变人体躯干的倾斜角度。

第一驱动件包括设置在第一结构件上的第一电机104、通过轴承与第一结构件转动连接的第一主动轴105和第一从动轴106，第一主动轴连接到第一电机的输出端，第一主动轴105和第一从动轴106之间通过弹性联轴器300传动连接，第一传动件102连接在第一从动轴106上。这里第一主动轴105、第一从动轴106设置在第一结构件101的外侧，在第一结构件101上呈水平布置，第一传动件102与第一从动轴106之间呈垂直设置，当第一电机驱动第一从动轴转动时，可驱动第一传动件在人体矢状面内相对人体冠状轴转动，从而改变辅助支撑件相对于人体冠状面的倾斜角度。

这里第一驱动件中采用弹性联轴器300，在传动时提供缓冲，以减小动作过程中电机启动对人体造成的冲击，提高舒适性。这里的弹性联轴器为目前在外骨骼机器人中所常规采用的传动部件，其作用原理为通过设置弹簧为轴之间的传动提供缓冲，这里不对其结构进行具体的限定。

这里辅助支撑件103可采用支撑支架131和可方便穿戴的马甲132的结构，通过支撑支架131对人体背部进行支撑，通过马甲132方便将辅助部件穿戴连接到使用者身上。

在使用时，将辅助支撑件穿戴到使用者的上身躯干，并将腿部助力机构分别与使用者的左腿、右腿进行连接，通过腿部助力机构助力使用者完成行走动作；在行走过程中当判断可能会朝前、后方向发生倾倒时，启动第一电机控制第一传动件转动，带动人体躯干朝反方向上运动，从而通过主动干预和控制，有效防止在辅助行走过程中使用者发生摔倒，而不需要借助于其它的辅助工具。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上所做出的进一步改进，具体对腿部助力机构的结构进行了设计，本实施例中下肢部件需要实现对人体腿部行走动作的模拟，在对腿部形成支撑的同时，为腿部行走动作的完成提供助力，帮助使用者完成各种行走动作。

具体地，如图5，本实施例中下肢部件的腿部助力机构200包括依次连接的髋关节结构件201、膝关节结构件202和踝关节结构件203，其中髋关节结构件与膝关节结构件之间、膝关节结构件与踝关节结构件之间采用可调节连接结构，实现对腿部助力机构长度的调节，即大腿部长度、小腿部长度的调节，以适用于不同的使用者的实际情况。

如图6，髋关节结构件201包括与辅助平衡机构连接的第一髋关节构件211、第二髋关节构件212和第三髋关节构件213，其中第一髋关节构件211水平设置，一端固定连接在辅助平衡机构的第一结构件上，实现腿部助力机构与辅助部件之间的连接。在第一髋关节构件211上设置有第一关节轴214和第一髋关节驱动件，第一髋关节驱动件用于驱动第一关节轴转动。第一关节轴214沿第一髋关节构件211轴向设置，与第一髋关节构件211之间通过轴承转动连接；这里第一关节轴沿人体矢状轴方向设置。本实施例中的第一髋关节驱动件包括设置在第一髋关节构件下方的第三电机215，第三电机215的输出端设置弹性联轴器300，第三电机215通过弹性联轴器300和皮带实现对第一关节轴214的转动驱动。

第二髋关节构件212上设置有第二髋关节驱动件，第二髋关节驱动件通过第二关节轴216连接到第一关节轴214的端部，这样第一关节轴214转动时能够带动第二髋关节构件212在人体冠状面内转动；同时第二髋关节驱动件可驱动第二髋关节构件212沿第二关节轴216转动，这里第二髋关节驱动件包括固定设置在第二髋关节构件内的第四电机217，第四电机217的输出端设置弹性联轴器300，第二关节轴216通过弹性联轴器连接到第四电机217的输出端，通过第四电机217驱动第二关节轴216转动，从而驱动第二髋关节构件212沿第二关节轴216的轴向转动，这里第二关节轴216与第一关节轴214之间相互垂直设置，实现第二髋关节构件212在人体冠状面和水平面上的两个自由度的转动运动。

第二髋关节构件212相对于与第一关节轴连接的另一端上设置有第三髋关节驱动件，这里的第三髋关节驱动件包括固定设置在第二髋关节构件上的第五电机218，第五电机218的输出轴上设置弹性联轴器300，第三髋关节构件213通过弹性联轴器300连接到第五电机218的输出轴，通过第五电机218驱动第三髋关节构件213相对第二髋关节构件前后摆动。这里驱动第三髋关节构件摆动的第五电机218的输出轴与第一关节轴214、第二关节轴215之间相互垂直设置，从而实现第三髋关节构件在空间内沿冠状轴、矢状轴、垂直轴方向的转动，从而使髋关节结构件实现三个自由度上运动的功能。

同时，本实施例中通过对第一髋关节构件、第二髋关节构件、第三髋关节构件以及实现其相互运动的各个驱动件的连接结构进行合理设置，使三个髋关节构件之间在运动时不会发生干涉，即可实现在多个自由度上的同时动作，从而能够实现对人体髋关节运动的模拟。

如图7，膝关节结构件202包括连接第三髋关节构件213的大腿构件221和膝关节连接件222，膝关节连接件222与大腿构件221之间铰接，大腿构件221上设置膝关节驱动件，膝关节驱动件驱动膝关节连接件沿与大腿构件之间的铰接点，作相对于大腿构件的前后摆动运动。大腿构件221连接在第三髋关节构件213上，可随第三髋关节构件实现在三个自由度上的转动运动；这里大腿构件221与第三髋关节构件213之间采用可调节连接结构，实现对腿部助力机构上大腿部位长度的调节，以适应不同使用者的情况。这里膝关节驱动件可采用设置在大腿构件上的第六电机223，第六电机223的输出端连接弹性联轴器300，膝关节连接件222通过弹性联轴器连接第六电机223的输出端，通过第六电机223驱动膝关节连接件222作前后摆动运动，实现对人体膝关节运动的模拟。

如图7，踝关节结构件203包括连接膝关节连接件222的小腿构件231、踝关节连接件232和脚支撑件233；踝关节连接件232与小腿构件231之间铰接，小腿构件231上设置第一踝关节驱动件，第一踝关节驱动件驱动踝关节连接件沿与小腿构件之间的铰接点，作相对于小腿构件的前后摆动运动。小腿构件231连接在膝关节连接件222上，实现小腿构件与大腿构件之间的传动连接；这里小腿构件与膝关节连接件之间采用可调节连接结构，实现对腿部助力机构上小腿部位长度的调节，以适应不同使用者的情况。这里第一踝关节驱动件可采用设置在小腿构件上的第七电机234，第七电机234的输出端连接弹性联轴器300，踝关节连接件232通过弹性联轴器300连接到第七电机234的输出端，通过第七电机234驱动踝关节连接件232做前后摆动运动。

同时，脚支撑件233与踝关节连接件232之间转动连接，使脚支撑件233能够相对于踝关节连接件的轴线方向在水平面内转动；在踝关节连接件232的另一端设置有第二踝关节驱动，第二踝关节驱动件驱动脚支撑件转动。这里第二踝关节驱动件包括设置在踝关节连接件上的第八电机235，第八电机235的输出端连接弹性联轴器300，第八电机235通过弹性联轴器和皮带驱动脚支撑件233相对踝关节连接件轴向在水平面内转动。

这里通过对踝关节结构件的结构进行设置，可使踝关节完成在竖直平面、水平平面上的转动运动，实现踝关节具有在两个自由度上动作的功能，且踝关节在两个自由度上的动作互不干涉，能够很好地模拟人体踝关节的动作。

如图5至7，本实施例中腿部助力机构200上设置有用于固定安装电池组件的电池安装结构，所述电池组件400设置在腿部助力机构200上。具体地，本实施例中在第三髋关节构件213、大腿构件221、小腿构件231上设置用于固定安装电池组件的电池安装结构；如在第三髋关节构件213的内侧设置电池安装槽204，电池组件400可设置到电池安装槽204内，在大腿构件221、小腿构件231上位于外侧设置电池安装架205，电池组件400和设置在电池安装架205上。这里将电池组件设置在腿部助力机构上，可有效降低外骨骼机器人的整体重心，使外骨骼机器人具有更好的平衡性能。

实施例三

本实施例中的下肢外骨骼机器人与实施例一中的区别在于：

本实施例中的下肢外骨骼机器人上设置有座椅部件500，座椅部件500连接在辅助部件100上，与辅助部件之间转动连接，并可相对人体冠状轴在人体矢状面内转动；在人体处于坐姿状态时，座椅部件可转动到水平状态，同时座椅部件的一部分可展开并支撑到地面上，用于对人体进行支撑，为使用者提供一个可供休息的平台。

具体地，如图8和9，本实施例中的座椅部件500包括座椅构件501和第二驱动件，其中座椅构件501与辅助部件的第一结构件101之间转动连接；第二驱动件用于驱动座椅构件相对第一结构件转动。这里第二驱动件包括设置在第一结构件上的第二电机521、连接在第二电机521输出端的第二主动轴522和与座椅构件的转动端连接的第二从动轴523，第二主动轴522与第二从动轴523之间通过皮带传动连接，通过第二电机521驱动座椅构件501转动。

座椅构件501包括座板511和设置在座板上的支撑构件，在行走状态时，座椅构件整体位于人体臀部的后侧位置，以防止对人体及行走造成干涉；当使用者需要休息时，通过第二电机驱动座板转动，使座板转动呈水平，并位于人体臀部下方，同时控制支撑构件展开，支撑构件一端支撑到地面或固定物上，从而形成一个稳定的支撑平台，以方便使用者能够随时随地进行休息。

本实施例中的支撑构件包括剪叉支架512和第三驱动件，这里剪叉支架结构通过多个铰接杆形成可伸缩的结构，该结构为现有常规技术这里不做详细描述。第三驱动件设置在座板上用于驱动剪叉支架作伸缩运动。这里第三驱动件包括第九电机513和丝杠传动机构514，第九电机513驱动丝杠传动机构514运动，带动剪叉支架512的一端运动，从而实现对剪叉支架的伸缩控制。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.下肢外骨骼机器人，其特征在于，包括辅助部件和下肢部件；

所述辅助部件包括可穿戴的辅助平衡机构和第一驱动件，所述辅助平衡机构用于对人体躯干形成支撑，通过所述第一驱动件可调节所述辅助平衡机构相对于人体冠状面的倾斜角度，并带动人体躯干运动，改变人体躯干的倾斜角度；

所述下肢部件包括两个腿部助力机构，分别用于为左腿、右腿提供支撑和助力，所述腿部助力机构分别与所述辅助部件之间连接。

2.根据权利要求1所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述辅助平衡机构包括第一结构件、第一传动件和可穿戴的辅助支撑件，所述第一传动件与所述第一结构件之间转动连接，所述辅助支撑件连接在所述第一传动件的转动端；

所述第一驱动件驱动第一传动件相对人体冠状轴转动。

3.根据权利要求2所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述第一驱动件包括设置在第一结构件上的第一电机、连接第一电机的第一主动轴和第一从动轴，所述第一主动轴和第一从动轴之间传动连接，所述第一传动件连接在第一从动轴上。

4.根据权利要求1或2所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，还包括有座椅部件，所述座椅部件连接在辅助部件上，并可相对辅助部件转动；

在人体处于坐姿状态时，所述座椅部件可转动至水平状态，且所述座椅部件的一部分可展开并支撑到地面上，用于对人体进行支撑。

5.根据权利要求4所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述座椅部件包括座椅构件和第二驱动件，所述座椅构件与所述第一结构件之间转动连接；

所述第二驱动件包括设置在第一结构件上的第二电机、连接第二电机的第二主动轴和第二从动轴，所述第二主动轴和第二从动轴之间通过皮带传动连接，所述座椅构件连接在第二从动轴上。

6.根据权利要求5所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述座椅构件包括座板和设置在座板上的支撑构件；

所述支撑构件包括剪叉支架和第三驱动件，所述第三驱动件驱动剪叉支架作伸缩运动。

7.根据权利要求1所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述腿部助力机构包括依次连接的髋关节结构件、膝关节结构件和踝关节结构件；

所述髋关节结构件包括与辅助平衡机构连接的第一髋关节构件、第二髋关节构件和第三髋关节构件，所述第一髋关节构件上设置有第一关节轴和第一髋关节驱动件，所述第一髋关节驱动件用于驱动所述第一关节轴转动；

所述第二髋关节构件上设置有第二髋关节驱动件，所述第二髋关节驱动件通过第二关节轴连接到所述第一关节轴端部，所述第一关节轴转动时带动第二髋关节构件在人体冠状面内转动，所述第二髋关节驱动件用于驱动所述第二髋关节构件沿第二关节轴转动；

所述第二髋关节构件另一端设置有第三髋关节驱动件，所述第三髋关节构件连接在第三髋关节驱动件的输出轴，驱动所述第三髋关节构件前后摆动；

所述第三髋关节驱动件的输出轴轴线、第一关节轴的轴线和第二关节轴的轴线之间相互垂直。

8.根据权利要求7所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述踝关节结构件包括连接膝关节结构件的小腿构件、踝关节连接件和脚支撑件；

所述踝关节连接件与小腿构件之间铰接，所述小腿构件上设置有第一踝关节驱动件，所述第一踝关节驱动件用于驱动踝关节连接件沿与小腿构件之间的铰接点相对小腿构件前后摆动；

所述踝关节连接件另一端设置有第二踝关节驱动件，所述脚支撑件与踝关节结构件之间转动连接，所述第二踝关节驱动件驱动脚支撑件沿踝关节连接件轴向在水平面内转动。

9.根据权利要求7或8所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述膝关节结构件包括连接所述第三髋关节构件的大腿构件和膝关节连接件；

所述膝关节连接件与所述大腿构件之间铰接，所述大腿构件上设置有膝关节驱动件，所述膝关节驱动件用于驱动膝关节连接件沿与大腿构件之间的铰接点相对大腿构件前后摆动。

10.根据权利要求1所述的下肢外骨骼机器人，其特征在于，所述腿部助力机构上设置有用于固定安装电池组件的电池安装结构，所述电池组件设置在腿部助力机构上。

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