CN113183130B - 一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器人技术领域，涉及一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，包括对称设置的左、右侧髋关节；右侧髋关节包括内收/外展组件、内旋/外旋组件、前屈/后伸组件、上层远程转动中心机构组件和下层远程转动中心机构组件；内旋/外旋组件通过上层远程转动中心机构组件和下层远程转动中心机构组件驱动前屈/后伸组件做内旋或外旋转动；前屈/后伸组件驱动大腿杆件做前屈或后伸运动。本发明外骨骼髋关节实现了同时具有前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋三个自由度的主动运动辅助，提高了运动灵活性，三个转轴均交汇于人体髋关节中心，无运动偏差，提高了穿戴舒适性。

Description

一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节
技术领域
本发明属于机器人技术领域，涉及一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节。
背景技术
下肢外骨骼是一种与人体下肢结构相似的可穿戴仿生机器人，能够辅助穿戴者实现下肢康复、助力行走以及增强负重等功能，在康复、民用和军事等领域有着广泛的应用前景。
根据人体关节的运动机理研究，髋关节是由髋骨的髋臼、股骨头和韧带构成，属于典型的球窝关节，能够围绕三个转动轴作前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋运动，具有灵活性好、运动范围大等特点。
通过对现有下肢外骨骼进行分析后可以发现，在髋关节设计中，大多仅有前屈/后伸单个主动运动自由度，部分具有内收/外展的主动或被动自由度，因此这类下肢外骨骼对人体髋关节的运动辅助能力较差。另外，在三自由度外骨骼髋关节结构中，通常采用简单的顺序式串联结构设计，存在内旋/外旋转动轴线与前屈/后伸、内收/外展转动轴线不相交问题，导致外骨骼与人体之间出现运动位姿偏差。
因此，如何克服传统外骨骼髋关节的自由度少、驱动数量不足、存在轴线偏差等缺陷，实现具有三个主动旋转自由度、消除转动轴线偏差的仿生外骨骼髋关节设计，是下肢外骨骼机器人开发过程中的一个关键难题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，其具有三个主动旋转自由度，且三个运动轴完全交汇于人体髋关节中心的拟人化仿生外骨骼髋关节，可以实现符合人体髋关节运动范围要求的主动式前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋的运动辅助，并且消除运动偏差以提高外骨骼的穿戴舒适性。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，其特殊之处在于，
包括对称设置的左侧髋关节、右侧髋关节；
所述右侧髋关节包括内收/外展组件、内旋/外旋组件、前屈/后伸组件、上层远程转动中心机构组件和下层远程转动中心机构组件；
左侧髋关节、右侧髋关节的内收/外展组件相互连接构成髋关节固定结构，其内收/外展组件的输出端与内旋/外旋组件连接，且内旋/外旋组件位于内收/外展组件的后方，内旋/外旋组件的输出端与上层远程转动中心机构组件连接，前屈/后伸组件与上层远程转动中心机构组件和下层远程转动中心机构组件的输出杆连接，前屈/后伸组件的输出端与大腿杆件连接。
所述内收/外展组件驱动内旋/外旋组件、前屈/后伸组件、上层远程转动中心机构组件和下层远程转动中心机构组件产生外展或内展转动；内旋/外旋组件通过上层远程转动中心机构组件和下层远程转动中心机构组件驱动前屈/后伸组件做内旋或外旋转动；前屈/后伸组件驱动大腿杆件做前屈或后伸运动。
进一步地，上述内收/外展组件包括内收/外展驱动固定座、内收/外展辅助固定座、内收/外展驱动单元，内收/外展驱动单元固定在内收/外展驱动固定座、内收/外展辅助固定座上，内收/外展驱动单元的动力输出端与内收/外展输出运动端盖连接，内收/外展输出运动端盖通过轴承支座连接。
进一步地，上述内旋/外旋组件包括内旋/外旋驱动单元，内旋/外旋驱动单元固定在内旋/外旋辅助固定座上，内旋/外旋辅助固定座与内收/外展输出运动端盖连接；内旋/外旋驱动单元包括内旋/外旋输出运动端盖。
进一步地，上述内旋/外旋组件还包括固定座支撑杆，内旋/外旋辅助固定座通过固定座支撑杆与内收/外展输出运动端盖连接。
进一步地，上述前屈/后伸组件包括屈伸运动输出端盖、前屈/后伸驱动固定座、辅助固定座、前屈/后伸驱动单元；前屈/后伸驱动单元固定在前屈/后伸驱动固定座、辅助固定座上，前屈/后伸驱动单元的输出端为屈伸运动输出端盖，屈伸运动输出端盖与大腿杆件连接。
进一步地，上述上层远程转动中心机构组件包括传动杆、上纵向长曲杆、上纵向短曲杆、上水平长曲杆、上水平短曲杆；
所述下层远程转动中心机构组件包括下纵向长曲杆、下纵向短曲杆、下水平长曲杆、下水平短曲杆；
传动杆的一端与内旋/外旋输出运动端盖铰接，传动杆的另一端与上纵向短曲杆铰接；
上纵向短曲杆、下纵向短曲杆的一端分别铰接在轴承支座上下两侧，上水平长曲杆、下水平长曲杆的一端分别与上纵向短曲杆、下纵向短曲杆的另一端铰接，上水平长曲杆、下水平长曲杆的另一端分别铰接在前屈/后伸驱动固定座的上下两侧；
上纵向长曲杆、下纵向长曲杆的一端分别铰接在内收/外展输出运动端盖的上下两侧，上纵向长曲杆、下纵向长曲杆的另一端分别与上水平短曲杆、下水平短曲杆的一端铰接，上水平短曲杆、下水平短曲杆的另一端分别铰接在辅助固定座的上下两侧；
所述上纵向长曲杆、下纵向长曲杆的中部分别与上水平长曲杆、下水平长曲杆的中部铰接。
进一步地，上述传动杆的两端分别通过铰链销和轴承与内旋/外旋输出运动端盖上纵向短曲杆铰接。
进一步地，上述上水平长曲杆、上纵向短曲杆的铰接点与下水平长曲杆与下纵向短曲杆铰接点穿入一根销轴；上纵向长曲杆、上水平短曲杆的铰接点与下纵向长曲杆、下水平短曲杆的铰接点穿入一根销轴；
上纵向长曲杆、上水平长曲杆的铰接点与下纵向长曲杆、下水平长曲杆铰接点穿入一根销轴。
进一步地，上述上水平短曲杆与下水平短曲杆之间设有辅助固定轴；上水平长曲杆与下水平长曲杆之间设有辅助固定轴。
进一步地，上述内收/外展驱动单元、内旋/外旋驱动单元、前屈/后伸驱动单元为伺服电机。
本发明的优点：
1)本发明外骨骼髋关节实现了同时具有前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋三个自由度的主动运动辅助，提高了运动灵活性；
2)相较于传统的前屈/后伸和内收/外展运动轴线交汇于人体髋关节，而内旋/外旋转动轴线为偏置，通过三自由度串联远程虚拟转动中心机构实现了三转轴均交汇于人体髋关节，贴合人体髋关节运动，提高了穿戴舒适性；
3)远程虚拟转动中心机构的传动比为1，从而等价于直接连接驱动，能够简化运动控制；
4)采用了上下双层远程虚拟转动中心机构，有效提高了整体结构刚度；
5)前屈/后伸、内收/外展两个驱动位于双层远程虚拟转动中心机构之间，而内旋/外旋的驱动位于内收/外展驱动后方，提高了整体结构紧凑性，在运动范围内无干涉产生。
附图说明
图1是仿生三轴交汇式髋关节外骨骼机构简图；
图2是髋关节外骨骼人体穿戴示意图；
图3是右侧髋关节外骨骼整体结构示意图；
图4是右侧髋关节外骨骼结构分解示意图；
图5是髋关节外骨骼在外展状态的示意图；
图6是髋关节外骨骼在前屈状态的示意图；
图7是髋关节外骨骼在外旋状态的示意图。
其中：1、内收/外展组件；
11、内收/外展输出运动端盖；12、内收/外展驱动固定座；13、轴承支座；14、内收/外展辅助固定座；15、内收/外展驱动单元；
2、内旋/外旋组件；
21、内旋/外旋输出运动端盖；22、内旋/外旋驱动固定座；23、内旋/外旋驱动单元；24、内旋/外旋辅助固定座；25、辅助支撑杆；26、固定座支撑杆；
3、前屈/后伸组件；
31、屈伸运动输出端盖；32、前屈/后伸驱动固定座；33、辅助固定座；34、前屈/后伸驱动单元；
4、上层远程转动中心机构组件；
41、铰链销；42、上轴承；43、传动杆；44、上纵向长曲杆；45、上纵向短曲杆；46、上水平长曲杆；47、上水平短曲杆；48、轴承固定轴；49、辅助固定轴；
5、下层远程转动中心机构组件；
51、下轴承；52、下纵向长曲杆；53、下纵向短曲杆；54、下水平长曲杆；55、下水平短曲杆。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
为了给人体髋关节提供前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋的三自由度主动运动辅助，本发明提出了一种仿生三轴交汇式串联驱动外骨骼髋关节，采用双层连接的虚拟远程转动中心机构A0ABCDEB0和A’0A’B’C’D’E’B’0，如图1所示。虚拟远程转动中心机构A0ABCDEB0为双平行四边形A0ABB0和BCDE串联构型，上下双层机构构型能够产生通过人体髋关节内旋/外旋虚拟垂直转轴Oz，解决了传统外骨骼髋关节内旋/外旋运动轴线偏差问题，并且采用了三个主动驱动，从而得到具有前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋三个主动旋转自由度的外骨骼髋关节仿生机构构型。
髋关节外骨骼的人体穿戴效果如图2所示，图中内收/外展转轴Ox与前屈/后伸转轴Oy相互垂直且交汇于人体髋关节中心O，而远程转动中心机构产生的虚拟内旋/外旋转轴Oz也交汇于人体髋关节。
参见图2-图4，一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，包括对称设置的左侧髋关节、右侧髋关节。
左侧髋关节、右侧髋关节的结构相同。以图3所示右侧髋关节为例，所述右侧髋关节包括内收/外展组件1、内旋/外旋组件2、前屈/后伸组件3、上层远程转动中心机构组件4和下层远程转动中心机构组件5。
左侧髋关节、右侧髋关节的内收/外展组件1相互连接构成髋关节固定结构，其内收/外展组件1的输出端与内旋/外旋组件2连接，且内旋/外旋组件2位于内收/外展组件1的后方，内旋/外旋组件2的输出端与上层远程转动中心机构组件4连接，前屈/后伸组件3与上层远程转动中心机构组件4和下层远程转动中心机构组件5的输出杆连接，前屈/后伸组件3的输出端与大腿杆件连接。
所述内收/外展组件1驱动内旋/外旋组件2、前屈/后伸组件3、上层远程转动中心机构组件4和下层远程转动中心机构组件5产生外展或内展转动；内旋/外旋组件2通过上层远程转动中心机构组件4和下层远程转动中心机构组件5驱动前屈/后伸组件3做内旋或外旋转动；前屈/后伸组件3驱动大腿杆件做前屈或后伸运动。
作为本发明的一个优选实施例，上述内收/外展组件1包括内收/外展驱动固定座12、内收/外展辅助固定座14、内收/外展驱动单元15。内收/外展驱动单元15固定在内收/外展驱动固定座12、内收/外展辅助固定座14上，内收/外展驱动单元15的动力输出端与内收/外展输出运动端盖11连接，内收/外展输出运动端盖11通过轴承支座13连接。左侧髋关节、右侧髋关节共用内收/外展驱动固定座12、内收/外展辅助固定座14。
作为本发明的一个优选实施例，上述内旋/外旋组件2包括内旋/外旋驱动单元23，内旋/外旋驱动单元23固定在内旋/外旋辅助固定座24上，内旋/外旋辅助固定座24与内收/外展输出运动端盖11连接；内旋/外旋驱动单元23包括内旋/外旋输出运动端盖21。
作为本发明的一个优选实施例，上述内旋/外旋组件2还包括固定座支撑杆26，内旋/外旋辅助固定座24通过固定座支撑杆26与内收/外展输出运动端盖11连接。将内旋/外旋驱动单元23安装在内收/外展驱动单元15的后侧，通过4根固定座支撑杆26连接到内收/外展的输出运动端盖11，为了避免左右两侧内旋/外旋驱动单元23在外骨骼髋关节内收/外展运动时产生干涉。内旋/外旋驱动固定座22通过辅助支撑杆25与内旋/外旋辅助固定座24连接。
作为本发明的一个优选实施例，上述前屈/后伸组件3包括屈伸运动输出端盖31、前屈/后伸驱动固定座32、辅助固定座33、前屈/后伸驱动单元34；前屈/后伸驱动单元34固定在前屈/后伸驱动固定座32、辅助固定座33上，前屈/后伸驱动单元34的输出端为屈伸运动输出端盖31，屈伸运动输出端盖31与大腿杆件连接。
作为本发明的一个优选实施例，上述上层远程转动中心机构组件4包括传动杆43、上纵向长曲杆44、上纵向短曲杆45、上水平长曲杆46、上水平短曲杆47；所述下层远程转动中心机构组件5包括下纵向长曲杆52、下纵向短曲杆53、下水平长曲杆54、下水平短曲杆55；传动杆43的一端与内旋/外旋输出运动端盖21铰接，传动杆43的另一端与上纵向短曲杆45铰接。
上纵向短曲杆45、下纵向短曲杆53的一端分别铰接在轴承支座13上下两侧，上水平长曲杆46、下水平长曲杆54的一端分别与上纵向短曲杆45、下纵向短曲杆53的另一端铰接，上水平长曲杆46、下水平长曲杆54的另一端分别铰接在前屈/后伸驱动固定座32的上下两侧；上纵向长曲杆44、下纵向长曲杆52的一端分别铰接在内收/外展输出运动端盖11的上下两侧，上纵向长曲杆44、下纵向长曲杆52的另一端分别与上水平短曲杆47、下水平短曲杆55的一端铰接，上水平短曲杆47、下水平短曲杆55的另一端分别铰接在辅助固定座33的上下两侧；所述上纵向长曲杆44、下纵向长曲杆52的中部分别与上水平长曲杆46、下水平长曲杆54的中部铰接。
作为本发明的一个优选实施例，上述传动杆43的两端分别通过铰链销41和上轴承42与内旋/外旋输出运动端盖21上纵向短曲杆45铰接；铰链销41与上轴承42内圈过盈连接，上轴承42外圈与传动杆43上台阶孔的内壁过盈连接。
作为本发明的一个优选实施例，上述上水平长曲杆46、上纵向短曲杆45的铰接点与下水平长曲杆54与下纵向短曲杆53铰接点穿入一根轴承固定轴48，轴承固定轴48的两端分别设有下轴承51，下轴承51的内圈与轴承固定轴48过盈连接，下轴承51的外圈与其对应杆件的台阶孔内壁过盈连接。上纵向长曲杆44、上水平短曲杆47的铰接点与下纵向长曲杆52、下水平短曲杆55的铰接点穿入一根轴承固定轴，轴承固定轴的两端分别设有轴承，轴承的内圈与轴承固定轴过盈连接，轴承的外圈与其对应杆件的台阶孔内壁过盈连接。上纵向长曲杆44、上水平长曲杆46的铰接点与下纵向长曲杆52、下水平长曲杆54铰接点穿入一根轴承固定轴，轴承固定轴的两端分别设有轴承，轴承的内圈与轴承固定轴过盈连接，轴承的外圈与其对应杆件的台阶孔内壁过盈连接。
作为本发明的一个优选实施例，上述上水平短曲杆47与下水平短曲杆55之间设有辅助固定轴49；上水平长曲杆46与下水平长曲杆54之间设有辅助固定轴49。
作为本发明的一个优选实施例，上述内收/外展驱动单元15、内旋/外旋驱动单元23、前屈/后伸驱动单元34为伺服电机。
仿生三轴交汇式串联驱动外骨骼髋关节在人体腰部的穿戴效果如图1所示，由于左右腿两侧的结构对称，以右侧为例进行详细描述，其总体结构如图2所示。首先，由于外骨骼是穿戴在人体外部的装置，内旋/外旋运动轴线无法真实地通过人体髋关节，因此采用双平行四边形串联的远程转动中心机构产生通过人体髋关节的虚拟内旋/外旋运动，而相互垂直的前屈/后伸和内收/外展转动轴线也通过人体髋关节，从而形成了三轴交汇，避免出现轴线错位导致的运动偏差；其次，为了提高远程转动中心机构的结构刚度，采用了上下双层对称结构，两者之间通过轴承固定轴48进行连接，同时通过辅助固定轴49加强水平曲杆结构刚度，其固定端与内收/外展组件1连接，而输出端与前屈/后伸组件3连接。
本发明的工作原理：
在工作时，内收/外展驱动固定座12和内收/外展辅助固定座14可视为固定件，当内收/外展驱动单元15顺时针旋转时，驱动内收/外展输出运动端盖11产生外展转动，同时内旋/外旋组件2、前屈/后伸组件3、上层远程转动中心机构组件4和下层远程转动中心机构组件5都将同步外展转动，因此产生髋关节外展运动辅助，如图5所示；反之，当内收/外展驱动单元15逆时针旋转时，上述组件将产生髋关节内展运动辅助，并且该固定转动轴线能够通过人体髋关节。
当内旋/外旋驱动单元23顺时针旋转时，内旋/外旋输出运动端盖21通过传动杆43传递运动，驱动由上纵向短曲杆45、上水平长曲杆46、上水平短曲杆47组成的双平行四边形远程转动中心机构，产生外旋转动，同时前屈/后伸组件3也将同步外旋转动，因此产生髋关节外旋运动辅助，如图7所示；反之，当内旋/外旋驱动单元23逆时针旋转时，上述组件将产生髋关节内旋运动辅助，并且该机构产生的内旋/外旋转动轴线能够虚拟通过人体髋关节。
当前屈/后伸驱动单元34顺时针旋转时，屈伸输出运动端盖31将驱动大腿杆产生髋关节前屈运动辅助，如图6所示；反之，当前屈/后伸驱动单元34逆时针旋转时，屈伸输出运动端盖31将驱动大腿杆产生髋关节后伸运动辅助，并且该前屈/后伸转动轴线也能够通过人体髋关节。因此，该仿生外骨骼髋关节具有三个主动自由度，并且所有转动轴线均交汇于人体髋关节中心，无轴线位置偏差，避免运动偏差的产生，与传统外骨骼髋关节结构相比，不仅提升了主动运动辅助能力，也提高了人体穿戴的舒适性。
综上，本发明提供一种具有三个主动旋转自由度，且三个运动轴完全交汇于人体髋关节中心的拟人化仿生外骨骼髋关节，以实现符合人体髋关节运动范围要求的主动式前屈/后伸、内收/外展和内旋/外旋的运动辅助，并且消除运动偏差以提高外骨骼的穿戴舒适性。
首先，为了使内旋/外旋运动轴线通过人体髋关节中心，采用基于双平行四边形串联的机构构型，产生通过人体髋关节的远程虚拟转动中心，并且其传动比为1，可等价于直接传动，而前屈/后伸和内收/外展的驱动则分别连接在该机构的输出杆和固定杆上，从而形成三自由度串联远程转动中心机构；其次，为了提高连杆机构的整体结构刚度，采用了上下双层远程转动中心机构固联的结构设计，将前屈/后伸和内收/外展的驱动置于两层机构之间，使其结构紧凑、运动灵活、无干涉；最后，为了避免内旋/外旋驱动在运动时产生相互干涉，将其置于内收/外展驱动后方，通过连杆进行运动传递。因此，与现有外骨骼的髋关节设计相比，本发明提出仿生髋关节的结构具有自由度和驱动数量多、运动灵活性好、结构刚度高、三轴交汇于人体髋关节而不存在运动偏差等优点，具有拟人化的运动特性和辅助能力。
以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，其特征在于：
包括对称设置的左侧髋关节、右侧髋关节；
所述右侧髋关节包括内收/外展组件（1）、内旋/外旋组件（2）、前屈/后伸组件（3）、上层远程转动中心机构组件（4）和下层远程转动中心机构组件（5）；
左侧髋关节、右侧髋关节的内收/外展组件（1）相互连接构成髋关节固定结构，其内收/外展组件（1）的输出端与内旋/外旋组件（2）连接，且内旋/外旋组件（2）位于内收/外展组件（1）的后方，内旋/外旋组件（2）的输出端与上层远程转动中心机构组件（4）连接，前屈/后伸组件（3）与上层远程转动中心机构组件（4）和下层远程转动中心机构组件（5）的输出杆连接，前屈/后伸组件（3）的输出端与大腿杆件连接；
所述内收/外展组件（1）驱动内旋/外旋组件（2）、前屈/后伸组件（3）、上层远程转动中心机构组件（4）和下层远程转动中心机构组件（5）产生外展或内展转动；内旋/外旋组件（2）通过上层远程转动中心机构组件（4）和下层远程转动中心机构组件（5）驱动前屈/后伸组件（3）做内旋或外旋转动；前屈/后伸组件（3）驱动大腿杆件做前屈或后伸运动；
所述内收/外展组件（1）包括内收/外展驱动固定座（12）、内收/外展辅助固定座（14）、内收/外展驱动单元（15），内收/外展驱动单元（15）固定在内收/外展驱动固定座（12）、内收/外展辅助固定座（14）上，内收/外展驱动单元（15）的动力输出端与内收/外展输出运动端盖（11）连接，内收/外展输出运动端盖（11）通过轴承支座（13）连接；
所述内旋/外旋组件（2）包括内旋/外旋驱动单元（23），内旋/外旋驱动单元（23）固定在内旋/外旋辅助固定座（24）上，内旋/外旋辅助固定座（24）与内收/外展输出运动端盖（11）连接；内旋/外旋驱动单元（23）包括内旋/外旋输出运动端盖（21）；
所述内旋/外旋组件（2）还包括固定座支撑杆（26），内旋/外旋辅助固定座（24）通过固定座支撑杆（26）与内收/外展输出运动端盖（11）连接；
所述前屈/后伸组件（3）包括屈伸运动输出端盖（31）、前屈/后伸驱动固定座（32）、辅助固定座（33）、前屈/后伸驱动单元（34）；前屈/后伸驱动单元（34）固定在前屈/后伸驱动固定座（32）、辅助固定座（33）上，前屈/后伸驱动单元（34）的输出端为屈伸运动输出端盖（31），屈伸运动输出端盖（31）与大腿杆件连接；
所述上层远程转动中心机构组件（4）包括传动杆（43）、上纵向长曲杆（44）、上纵向短曲杆（45）、上水平长曲杆（46）、上水平短曲杆（47）；
所述下层远程转动中心机构组件（5）包括下纵向长曲杆（52）、下纵向短曲杆（53）、下水平长曲杆（54）、下水平短曲杆（55）；
传动杆（43）的一端与内旋/外旋输出运动端盖（21）铰接，传动杆（43）的另一端与上纵向短曲杆（45）铰接；
上纵向短曲杆（45）、下纵向短曲杆（53）的一端分别铰接在轴承支座（13）上下两侧，上水平长曲杆（46）、下水平长曲杆（54）的一端分别与上纵向短曲杆（45）、下纵向短曲杆（53）的另一端铰接，上水平长曲杆（46）、下水平长曲杆（54）的另一端分别铰接在前屈/后伸驱动固定座（32）的上下两侧；
上纵向长曲杆（44）、下纵向长曲杆（52）的一端分别铰接在内收/外展输出运动端盖（11）的上下两侧，上纵向长曲杆（44）、下纵向长曲杆（52）的另一端分别与上水平短曲杆（47）、下水平短曲杆（55）的一端铰接，上水平短曲杆（47）、下水平短曲杆（55）的另一端分别铰接在辅助固定座（33）的上下两侧；
所述上纵向长曲杆（44）、下纵向长曲杆（52）的中部分别与上水平长曲杆（46）、下水平长曲杆（54）的中部铰接；
所述传动杆（43）的两端分别通过铰链销和轴承与内旋/外旋输出运动端盖（21）、上纵向短曲杆（45）铰接。
2.根据权利要求1所述的一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，其特征在于：
所述上水平长曲杆（46）、上纵向短曲杆（45）的铰接点与下水平长曲杆（54）与下纵向短曲杆（53）铰接点穿入一根销轴；上纵向长曲杆（44）、上水平短曲杆（47）的铰接点与下纵向长曲杆（52）、下水平短曲杆（55）的铰接点穿入一根销轴；
上纵向长曲杆（44）、上水平长曲杆（46）的铰接点与下纵向长曲杆（52）、下水平长曲杆（54）铰接点穿入一根销轴。
3.根据权利要求2所述的一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，其特征在于：
所述上水平短曲杆（47）与下水平短曲杆（55）之间设有辅助固定轴；上水平长曲杆（46）与下水平长曲杆（54）之间设有辅助固定轴。
4.根据权利要求3所述的一种仿生三轴交汇式外骨骼机器人髋关节，其特征在于：
所述内收/外展驱动单元（15）、内旋/外旋驱动单元（23）、前屈/后伸驱动单元（34）为伺服电机。
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