CN116872182A - 可穿戴多臂外骨骼机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外骨骼机器人技术领域，本发明提出一种可穿戴多臂外骨骼机器人，包括躯干连接装置、机械臂和支臂，躯干连接装置用于供人体躯干穿戴，机械臂用于供人体手臂穿戴，所述机械臂设置有两个且分置连接在所述躯干连接装置的两侧；支臂一端与所述躯干连接装置相连，另一端设置有机械爪。上述方案中支臂上的机械爪可以抓取工具、托盘等物体，然后完成简单的递送和托举动作，在轻量化工作环境中可以作为辅助手臂使用，在重量化场景中机械爪可以抓紧固定位置然后人员可以进行悬空由支臂进行受力，尤其是在太空环境中，支臂只需要较小的力便能保证人员相对空间站的静止，避免因检修作业时的施力造成人员飘动。

Description

可穿戴多臂外骨骼机器人

技术领域

本发明涉及外骨骼机器人领域，特别涉及一种可穿戴多臂外骨骼机器人。

背景技术

可穿戴机器人是一种与人体结合使用的机器人系统，一般由传感器、执行器、电路和控制装置等组成。可穿戴机器人可以与人类进行互动，协作完成各种任务。在医疗领域，可穿戴机器人可以作为康复疗法的一种辅助设备，帮助受伤或残疾人士恢复手部、臂部以及下肢的功能。在航空航天领域，可穿戴机器人可以协助宇航员完成任务，以减少风险和提高工作效率。在工业领域，可穿戴机器人可以帮助工人完成危险或高位作业，提高工作效率和安全性。

现有技术中可穿戴机器人仍然是一种省力结构，可以使操作人员扛起更大的重量，然而其并不能为操作人员提供更多操作上的帮助，例如在进行操作时操作人员经常需要双手工作，需要更换工具时需要弯腰拾取或由他人递送，较为费力，现有的穿戴机器人依然只能完成双手操作能够完成的操作，对于三手或以上的操作需要多人来完成，增加用人成本和操作空间的占用，例如在狭小空间时两人以上便会存在相互的操作干涉。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种可穿戴多臂外骨骼机器人，以提升操作便利性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提出一种可穿戴多臂外骨骼机器人，包括：

躯干连接装置，用于供人体躯干穿戴；

机械臂，用于供人体手臂穿戴，所述机械臂设置有两个且分置连接在所述躯干连接装置的两侧；

支臂，一端与所述躯干连接装置相连，另一端设置有机械爪。

在本发明的一具体实施例中，所述支臂包括转动座，所述机械爪设置在转动座上，所述转动座的轴心平行于所述支臂长度的方向。

在本发明的一具体实施例中，所述转动座上设置有驱动单元，以驱使所述机械爪张开或合拢。

在本发明的一具体实施例中，所述支臂包括第一臂，所述第一臂与所述转动座相连，所述第一臂上设置有第一驱动轴，以驱使所述转动座转动。

在本发明的一具体实施例中，所述支臂包括第二臂，所述第二臂与所述第一臂转动连接，所述第二臂上设置有第二驱动轴，以驱使所述第一臂向躯干连接装置的左右两侧摆动。

在本发明的一具体实施例中，所述支臂包括第三臂，所述第三臂与所述第二臂转动连接，所述第三臂上设置有第三驱动轴，以驱使所述第二臂向躯干连接装置的左右两侧摆动。

在本发明的一具体实施例中，所述支臂包括第四臂，所述第四臂通过第一铰接轴与所述第三臂铰接，所述第四臂远离所述第三臂的一端与所述躯干连接装置相连，所述第一铰接轴的轴心方向垂直于所述支臂长度方向和所述第三驱动轴的轴心方向。

在本发明的一具体实施例中，所述第四臂上设置有第四驱动轴，以驱使所述第三臂绕所述第一铰接轴摆动。

在本发明的一具体实施例中，所述躯干连接装置上设置有第五驱动轴，以驱使所述第四臂向躯干连接装置的左右两侧摆动。

在本发明的一具体实施例中，所述机械臂包括：

肩部，与躯干连接装置相连，躯干连接装置上设置有驱使机械臂向左右两侧摆动的机械臂驱动轴；

上臂部，所述上臂部为伸缩结构；

前臂部，与所述上臂部相连，所述前臂部为伸缩结构；

握杆部，与所述前臂部转动连接；

其中，所述肩部设置有第二铰接轴，以使所述上臂部能够向外翻转，所述肩部设置有上臂驱动轴，以使所述上臂部能够摆动；

所述上臂部设置有前臂翻转单元，以使所述前臂部能够向外翻转，所述上臂部设置有前臂驱动轴，以使所述上臂部能够摆动；

所述前臂部设置有握杆翻转单元，以使所述握杆部能够向外翻转，所述前臂部设置有握杆驱动轴，以使所述握杆部能够摆动。

本发明提出一种可穿戴多臂外骨骼机器人，上述方案中支臂上的机械爪可以抓取工具、托盘等物体，然后完成简单的递送和托举动作，在轻量化工作环境中可以作为辅助手臂使用，例如进行检修时支臂可以完成工具的递送，在重量化场景中机械爪可以抓紧固定位置然后人员可以进行悬空由支臂进行受力，同时通过支臂自身的动作可以调整人员进行位置的调整，尤其是在太空环境中，支臂只需要较小的力便能保证人员相对空间站的静止，避免因检修作业时的施力造成人员飘动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明于一实施例中的结构示意图；

图2为本发明于一实施例中的支臂结构示意图；

图3为本发明于一实施例中的机械臂结构示意图；

图4为本发明于一实施例中的机械臂结构示意图；

图5为本发明于一实施例中机械爪的结构示意图；

图6为本发明于一实施例中的握杆部的结构示意图；

图7为本发明于一实施例中的上臂对应肘部的结构示意图；

图8为本发明于一实施例中的上臂伸缩机构的结构示意图。

附图标记说明：10、躯干连接装置；20、机械臂；21、肩部；22、上臂部；23、前臂部；24、握杆部；30、支臂；31、机械爪；32、转动座；33、驱动单元；34、第一臂；35、第二臂；36、第三臂；37、第四臂。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

随着人工智能技术的发展，多臂机器人和可穿戴机器人成为了近年来研究的热点。多臂机器人其实是指一种机器人系统，其具备多个机械臂20，可以用于各种机器人任务的执行。由于其高度灵活和可编程性，多臂机器人可以用于高复杂度、多变化任务的执行。在制造业中，多臂机器人可以取代人工完成危险、重复性和繁重的任务，提高工作效率和工作质量。在医学和护理领域，多臂机器人可用于辅助患者进行康复治疗。可穿戴机器人是一种与人体结合使用的机器人系统，一般由传感器、执行器、电路和控制装置等组成。

现有技术中，环境的非结构化给多臂作业带来困难，作业的环境可能会比较复杂，比如错综复杂的障碍物，高低不均的栏杆，狭窄的通道，易损坏的设备等等，要求多臂机器人的灵活度较高，整体体积较小，给与作业充足的机动性，然而现有多臂机器人和人将分别占据较大空间，未能提供紧凑狭小环境下的人机协同作业可行性。现有可穿戴多臂外骨骼机器人机器人多用于牵引人体上肢或下肢运动，面对狭小空间环境，未考虑人机协同作业时的人体身体支撑、辅助夹持工具等功能需求。

如图1所示，本发明提出一种可穿戴多臂外骨骼机器人，包括躯干连接装置10、机械臂20和支臂30，躯干连接装置10用于供人体躯干穿戴，机械臂20用于供人体手臂穿戴，所述机械臂20设置有两个且分置连接在所述躯干连接装置10的两侧；支臂30一端与所述躯干连接装置10相连，另一端设置有机械爪31。

使用时，人体穿戴躯干连接装置10，双臂与两个机械臂20穿戴相连，然后支臂30由躯干连接装置10内设的芯片进行控制以完成支撑或递送等动作。图1是可穿戴多臂外骨骼机器人整体结构图。该模型所处的状态为：人的身体直立，双臂自然下摆。在可穿戴机械臂20的设计中，为了使机械臂20能够保持与人的身体自然协调，需要引入一定数量的被动自由度。这些被动自由度允许机械臂20沿着特定轴线旋转，但是不允许进行主动的控制。对于支臂30而言，负责的运动比较简单，主要负责拿取工具和较大力的承载，对于戴躯干连接装置10而言，负责连接机械臂20和支臂30，在需要的时候旋转调整肩部21结构的角度或者将支臂30调整到手臂的位置传递工具及辅助使用工具等。整个装置的电力也由背部装置提供。支臂30主要功能为支撑人体，在人体处于行走，蹲立状态时，为人体提供平衡，其次，支臂30上的机械爪31可以替人体进行额外的工作项目，帮忙拿取工具等。支臂30主要由三部分支撑段件、驱动电机、机械爪31这三部分组成。支臂30连接在背部连接装置的下端，通过背部连接的电机驱动可以调整作业方位。支臂30上的关节电机和直线电机驱动，可以实现在复杂空间内的作业。直线电机驱动机械爪31，实现机械爪31的抓取。

如图5所示，所述支臂30包括转动座32，所述机械爪31设置在转动座32上，所述转动座32的轴心平行于所述支臂30长度的方向。这样可以通过转动座32实现支臂30方向上的调整，例如在递送工具时可以转动转动座32调整工具方向便于人体拾取，在作为支撑件使用时可以通过旋转调整人体方向，以使人体对应争取的维修姿态。转动座32设计成偏圆柱状，在使用相同的材料、截面积和长度的情况下，圆柱截面支臂30段的强度比其它形状的更高，因为圆柱截面的分布和流线形状有助于承载力和抵抗扭转及弯曲应力，能够在受到冲击、扭曲和挠曲之后快速恢复原状。支臂30末端中间镂空，空间可以正好将电机装配在内，机械爪31和电机通过机械爪31底部圆法兰连接，电动机带动法兰转动，实现了机械爪31腕的旋转。

如图1、2所示，所述转动座32上设置有驱动单元33，以驱使所述机械爪31张开或合拢。驱动单元33为直线电机，通过其直线运动控制机械爪31张开或合拢。为了简化机械爪31每个指头的运动，将五个指头的运动统一，虽然运动单调，但是可以同步夹紧和松开，在工业作业中可以实现指定功能。运动原理为，五个连接腕相对固定，爪式底座相对链接腕沿链接腕轴方向移动，便可以控制爪的张开和握紧。链接腕通过机械爪31底座与关节电机固定，通过直线移动抓式底座来实现功能，爪式底座两侧拉长，在第一臂34末对称安装两个直线步进电机，电机输出螺纹轴的旋转带动小法兰的直线运动，将爪式底座与小法兰装配在一起，便可以实现电机驱动的爪式底座的直线运动。

如图1、2所示，所述支臂30包括第一臂34，所述第一臂34与所述转动座32相连，所述第一臂34上设置有第一驱动轴，以驱使所述转动座32转动。

如图1、2所示，所述支臂30包括第二臂35，所述第二臂35与所述第一臂34转动连接，所述第二臂35上设置有第二驱动轴，以驱使所述第一臂34向躯干连接装置10的左右两侧摆动。所述第二臂35与所述第一臂34之间使用齿轮传动，采用小齿轮与大齿圈内啮合的方式装配。所述第二臂35与所述第一臂34连接处零件尺寸大，在实际工业作业中，支臂30在拉取重物、辅助安装时，参考人的上肢，前臂的屈伸运动在整个运动中占据很大一部分，在支臂30中对应为所述第二臂35与所述第一臂34之间的连接件。为了在这个关节处提供更高的转矩，设计了齿轮传动，实际安装过程中，受零件尺寸的限制，改为内啮合齿轮传动，第二臂35支撑板件末端采用板叉的结构，将支撑板件第一臂34夹在中间，整个传动部位的厚度增加，承受负荷的能力增加，第一臂34件连接部分采用非对称的薄板半圆型件，并做镂空处理，薄板中间通过轴和第二臂35板件装配，轴的作用为定位，不起传动作用，较宽的一侧与大齿圈通过螺钉装配。小齿轮与第二臂35通过传动轴装配在一起，通过电机带动传动轴和小齿轮传动，从而驱动大齿圈和第一臂34的摆动。

如图1、2所示，所述支臂30包括第三臂36，所述第三臂36与所述第二臂35转动连接，所述第三臂36上设置有第三驱动轴，以驱使所述第二臂35向躯干连接装置10的左右两侧摆动。第三臂36与第二臂35的传递，依靠固定在第三臂36的关节电机输出力矩带动传动轴，进而带动第二臂35的摆动。传动轴为花键轴，中间的花键段和第二臂35配合，传动轴通过键与法兰连接，法兰通过螺钉与电机固定，定制法兰有两个作用，一个是传递扭矩，一个是提供轴阶对轴承进行定位。第三臂36末端采用板叉的结构，将支撑板件第二段夹在中间，整个传动部位的厚度增加，承受负荷的能力增加，厚度增加，空间扩大，传动轴两端都装有轴承，减少了轴承的单向受力，使结构更稳定。

如图1、2所示，所述支臂30包括第四臂37，所述第四臂37通过第一铰接轴与所述第三臂36铰接，所述第四臂37远离所述第三臂36的一端与所述躯干连接装置10相连，所述第一铰接轴的轴心方向垂直于所述支臂30长度方向和所述第三驱动轴的轴心方向。在轻量化场景中，第一铰接轴可以在人体弯腰时转动以使支臂30自然下垂，避免支臂30翘起对设备或人员造成伤害。

如图1、2所示，所述第四臂37上设置有第四驱动轴，以驱使所述第三臂36绕所述第一铰接轴摆动。在重量化场景中支臂30夹持固定位置，然后第四驱动轴可以驱动支臂30翘起以控制人体相对支臂30的姿态。

如图4所示，所述躯干连接装置10上设置有第五驱动轴，以驱使所述第四臂37向躯干连接装置10的左右两侧摆动。躯干连接装置10上连接有两个水平对称的机械臂20和一条支臂30，机械臂20和支臂30连接并相互协调，共同完成工业作业的内容，躯干连接装置10类似箱体结构，机械臂20和支臂30连接的部位以等边三角形三个顶点的对应位置装配在躯干连接装置10中。三个连接部位既需要水平固定，也需要通过驱动来摆动，从而调整机械臂20的内外展开的角度适合人的上肢穿入。除此功能以外，躯干连接装置10还要和背带组装在一起，供背在人体背部，支臂30在必要的时候需要将机械爪31夹持的工具传递到左右臂的位置，因此，需要躯干连接装置10带动三个机械臂20顺时针或者逆时针旋转至少60°，将处于近地面端的支臂30旋转到臂部位置，在背连下箱体中间，设计有凹型的圆滑槽机构，在背带上同样设计了凸型的圆滑轨，两者装配在一起后，躯干连接装置10便可以在人为驱使下旋转。其次，躯干连接装置10与配电箱连接，为整个机构电机传递电力，使得作业能够持续进行。躯干连接装置10主要由：关节电机、下箱体、上盖、传动齿轮、定位轴组和每个机械臂20上的背连件组成，其中背连件的摆动作为可穿戴机械臂20的第一个主动自由度躯干连接装置10本身不具备自由度。躯干连接装置10中电机驱动机械臂20背连件摆动，在考虑限位的情况下，躯干连接装置10上机械臂20和支臂30的活动度为-30°～30°。躯干连接装置10本身对于人体来说就是很重的负载，所以在设计的时候，考虑安装尺寸和空间的情况下，将其设计成近似圆形，不装载零件的部位进行镂空，减少了本身的重量，减少人体穿戴的负载。同时支臂30可以连接在躯干连接装置10的上端或下端，优选为设置在躯干连接装置10的下端。

如图1、3所示，所述机械臂20包括肩部21、上臂部22、前臂部23和握杆部24，肩部21与躯干连接装置10相连，躯干连接装置10上设置有驱使机械臂20向左右两侧摆动的机械臂驱动轴；所述上臂部22为伸缩结构；前臂部23与所述上臂部22相连，所述前臂部23为伸缩结构；握杆部24与所述前臂部23转动连接；其中，所述肩部21设置有第二铰接轴，以使所述上臂部22能够向外翻转，所述肩部21设置有上臂驱动轴，以使所述上臂部22能够摆动；所述上臂部22设置有前臂翻转单元，以使所述前臂部23能够向外翻转，所述上臂部22设置有前臂驱动轴，以使所述上臂部22能够摆动；所述前臂部23设置有握杆翻转单元，以使所述握杆部24能够向外翻转，所述前臂部23设置有握杆驱动轴，以使所述握杆部24能够摆动。

如图1、3所示，机械臂20具有7个自由度。肩关节共3个自由度，其中1个被动自由度，两个主动自由度，肩部21的运动作为复杂，所需的驱动力矩更大，所以在肩部21设置两个主动自由度，可以完成肩部21的伸屈、外展内收以及旋转运动，被动自由度用于形成自对准机制，以保证可穿戴机械臂20关节轴与人体解剖学关节轴平滑对齐，避免关节不适或受伤；肘关节设有2个自由度，用来完成肘部的旋转和屈伸；腕关节设有2个自由度，用来完成握杆部24的屈伸和旋转运动。

如图1、3、8所示，在肩关节屈/伸的设计上，肩关节处需要的转矩是最大的，根据肩关节处的安装尺寸和肩关节的转矩，选取合适的电动机，这里选取的是关节电机与输出轴通过螺钉连接，输出轴由两端组成，一端端末和肩部21连接板通过轴承配合，另一端为花键轴，和上臂部22上端板配合，输出轴最里侧安装有平面法兰盖防止上臂部22上端板错动脱落。在肘关节的屈/伸上，采用同样的设计。

如图1、3、7所示，肘关节的内/外旋和腕关节的内/外旋较为复杂，需要考虑将电机输出轴的旋转转化为关节以垂直轴为轴线的旋转。齿轮传动可以高效率传递力矩，并且传动稳定性好，适合配合人体的运动，不易产生冲击和震动，并且它的精度高，可靠性好，能承受较大扭矩和重载，非常适合在工业作业中使用。因为齿轮小齿轮带动大齿轮传动，可以增加扭矩，并且降低转速，电动机安装在单机支架上，整体安装在上臂部22中段件的外侧，电机驱动输出轴转动从而驱动小齿轮旋转，大齿轮安装在上臂部22中段件的下侧，当上臂部22中段视为绝对固定时，大齿圈和肘下端件配合并旋转，实现肘关节的内/外旋。在设计大齿圈和绝对固定的上臂部22中段的连接时，考虑到型材直接接触摩擦会严重损害零件，选用小型的圆桌轴承，其上与上臂部22中段接连固定，其下与大齿圈固定，当小齿轮带动大齿圈转动时，便实现了肘关节的内/外旋。

如图1、3、8所示，考虑到机械臂20需要适合不同身高臂长的工作人员，所以在两臂上设计调节装置是十分必要的。上臂部22屈伸的时候，肩关节的活动并不会造成上臂部22实际穿戴长度的变化，只需要略微的调整适应各种臂长，在前臂屈曲时，袖口会缩短，而在伸直时会回复原状。因此，当前臂绕过肘部进行屈伸动作时，前臂和外部穿戴设备并不能完全贴合。为了弥补这种袖口的伸展和收缩，需要在上臂部22的位置放置一个被动自由度。这个自由度可以补偿此类变化，以确保装置的稳定性。这里设计长度调节装置来代替这个被动自由度。上臂部22和前臂部23的长度调节有所不同，上臂部22调节之后，需要进行固定，不能在后续工作中错动，而前臂部23因为肘的屈伸，袖口也会随之伸缩，长度不能完全固定，但是为了良好提供力矩，不能处于完全的松弛状态。所以，在设计调节装置的时候，上臂部22通过螺母拧紧的方式实现自锁，前臂部23通过前臂部23前后段件的过盈配合来补偿袖口的伸缩。

如图1、3、6所示，机械臂20的最后一个自由度位于握杆部24，用来实现握杆部24屈伸，在实际工作中主要体现为拎取重物。握杆部24由可穿过的手掌、电机、握杆部24滑动环组成，电机用来带动手腕屈伸，人的手掌穿过机械臂20的“手掌”后，既可以受到电机带动的力矩，同时不妨碍抓取重物，使用工具等。

上述方案，可应对狭小空间情形的人机协同作业。可实现多种人机协同作业功能，灵活度较高，整体体积较小，给予作业充足的机动性。可提供人机协同作业时的人体身体支撑、辅助夹持工具等功能。

综上所述，本发明提出一种可穿戴多臂外骨骼机器人，上述方案中支臂30上的机械爪31可以抓取工具、托盘等物体，然后完成简单的递送和托举动作，在轻量化工作环境中可以作为辅助手臂使用，例如进行检修时支臂30可以完成工具的递送，在重量化场景中机械爪31可以抓紧固定位置然后人员可以进行悬空由支臂30进行受力，同时通过支臂30自身的动作可以调整人员进行位置的调整，尤其是在太空环境中，支臂30只需要较小的力便能保证人员相对空间站的静止，避免因检修作业时的施力造成人员飘动。可穿戴多臂外骨骼机器人可与示教器、传感器等配合，完成动作规划、传递工具和辅助工作等任务。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于，包括：

躯干连接装置，用于供人体躯干穿戴；

机械臂，用于供人体手臂穿戴，所述机械臂设置有两个且分置连接在所述躯干连接装置的两侧；

支臂，一端与所述躯干连接装置相连，另一端设置有机械爪。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述支臂包括转动座，所述机械爪设置在转动座上，所述转动座的轴心平行于所述支臂长度的方向。

3.根据权利要求2所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述转动座上设置有驱动单元，以驱使所述机械爪张开或合拢。

4.根据权利要求3所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述支臂包括第一臂，所述第一臂与所述转动座相连，所述第一臂上设置有第一驱动轴，以驱使所述转动座转动。

5.根据权利要求4所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述支臂包括第二臂，所述第二臂与所述第一臂转动连接，所述第二臂上设置有第二驱动轴，以驱使所述第一臂向躯干连接装置的左右两侧摆动。

6.根据权利要求5所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述支臂包括第三臂，所述第三臂与所述第二臂转动连接，所述第三臂上设置有第三驱动轴，以驱使所述第二臂向躯干连接装置的左右两侧摆动。

7.根据权利要求6所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述支臂包括第四臂，所述第四臂通过第一铰接轴与所述第三臂铰接，所述第四臂远离所述第三臂的一端与所述躯干连接装置相连，所述第一铰接轴的轴心方向垂直于所述支臂长度方向和所述第三驱动轴的轴心方向。

8.根据权利要求7所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述第四臂上设置有第四驱动轴，以驱使所述第三臂绕所述第一铰接轴摆动。

9.根据权利要求7所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述躯干连接装置上设置有第五驱动轴，以驱使所述第四臂向躯干连接装置的左右两侧摆动。

10.根据权利要求1所述的一种可穿戴多臂外骨骼机器人，其特征在于：所述机械臂包括：

肩部，与躯干连接装置相连，躯干连接装置上设置有驱使机械臂向左右两侧摆动的机械臂驱动轴；

上臂部，所述上臂部为伸缩结构；

前臂部，与所述上臂部相连，所述前臂部为伸缩结构；

握杆部，与所述前臂部转动连接；

其中，所述肩部设置有第二铰接轴，以使所述上臂部能够向外翻转，所述肩部设置有上臂驱动轴，以使所述上臂部能够摆动；

所述上臂部设置有前臂翻转单元，以使所述前臂部能够向外翻转，所述上臂部设置有前臂驱动轴，以使所述上臂部能够摆动；

所述前臂部设置有握杆翻转单元，以使所述握杆部能够向外翻转，所述前臂部设置有握杆驱动轴，以使所述握杆部能够摆动。