CN208626131U - 肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，伸缩执行臂与伸缩支撑臂相对设置，并通过两组伸缩摆动臂组件相连，形成可伸缩的平行四边形机构；两组中的伸缩摆动臂A和伸缩摆动臂B中的任一个的一端通过前伸/后缩模块化旋转装置与伸缩执行臂或伸缩支撑臂转动连接，其余的伸缩摆动臂的一端与伸缩执行臂或伸缩支撑臂动连接；上提/下落支撑臂通过上提/下落模块化旋转装置与伸缩支撑臂相连；前伸/后缩模块化旋转装置及上提/下落模块化旋转装置均与各自的套索驱动单元连接，由各自的套索驱动单元提供前伸/后缩以及上提/下落的驱动力矩。本实用新型解决了偏瘫患者肩胛带康复训练问题，同时有效避免人机肩部运动奇异位形，提高人机运动相容性。

Description

肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构

技术领域

本实用新型涉及人体生物力学和医疗康复领域中的外骨骼机器人，具体地说是一种肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构。

背景技术

我国中风发病率世界第一，随着生活节奏和人口老龄化加快、生活压力增大，心脑血管及神经系统疾病造成的中风偏瘫患者逐年增加，其中约3/4患者有不同程度的神经损伤和功能运动障碍，严重影响生活质量。研究表明，中枢神经系统具有高度可塑性，对偏瘫患肢展开及时有效的康复训练，有助于恢复中枢神经对肢体运动的支配与控制，增强肌肉力量，重塑患肢运动功能，并有效预防肌肉萎缩，骨质疏松等并发症。传统临床方法主要以医生徒手康复训练为主，存在诸多局限，如康复效率低，劳动强度大；治疗效果受医生经验和水平影响较大，无法精确控制训练参数；无法对康复训练进行客观评价。

康复外骨骼系统是将机器人技术引入临床康复医学领域而产生的一种辅助或替代医生完成患者康复训练的机器人系统。上肢康复外骨骼可穿戴于患肢外侧，对其进行准确、持续、有效的上肢康复训练治疗，同时通过感知系统可对人机交互力信息、人体运动学和生理学数据实时记录，提高患者穿戴舒适性，实时定量评估康复训练效果，为改进和优化康复方案提供客观依据。

康复外骨骼是典型的人机一体化系统，人—机关节运动轴线不匹配会造成关节疼痛、运动空间受限等影响康复训练效果，甚至造成患肢二次伤害，因此，康复外骨骼设计时要求尽可能实现人—机关节运动轴线相匹配。然而，目前的上肢康复外骨骼在肩部复合体康复训练方面仍存在较大缺陷。

人体肩部是由盂肱关节和肩胛带组成的肩部复合体，具有灵活性、高稳定性差的特点。盂肱关节为球窝关节，肩胛带是由肩锁关节、胸锁关节和肩胛胸壁关节组成的运动链，任意单个关节无法独立运动。当肱骨上抬时，锁骨相对胸骨绕胸锁关节转动，肩胛骨相对锁骨绕肩锁关节转动，同时也会在胸骨表面侧滑，从而带动盂肱关节窝向上倾斜，这个复杂协调运动过程使得盂肱关节转动中心出现漂移，实现肱骨大范围内运动。因此，肩部复合体运动中，肩胛带可为盂肱关节转动中心提供冠状面的前伸/后缩和水平面的上提/下落两个运动。而现有康复外骨骼通常采用三个轴线垂直相交的旋转关节等效人体肩部运动，该方案仅考虑盂肱关节运动，忽略肩胛带运动，导致在肱骨大范围运动时会造成人—机肩部运动奇异位形与干扰；同时，中风患者由于神经受损，无法自主产生肩胛带运动，只有依靠移动躯干来补偿肩胛带运动，大大降低康复训练效果，并极易产生其他并发症。另一方面，传统康复外骨骼驱动电机集成在关节处，使外骨骼执行机构具有较大质量和惯量，增加驱动性能要求，降低控制精度及稳定性，存在系统故障时患肢坠落的安全隐患。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，适用于中风、偏瘫等运动功能障碍患者肩部复合体日常动作助力与康复训练。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括前伸/后缩关节、上提/下落关节及套索驱动单元，其中前伸/后缩关节包括伸缩执行臂、伸缩支撑臂、前伸/后缩模块化旋转装置及伸缩摆动臂组件，该伸缩执行臂与伸缩支撑臂相对设置，并通过两组所述伸缩摆动臂组件相连，形成可伸缩的平行四边形机构；每组伸缩摆动臂组件均包括彼此可伸缩相连的伸缩摆动臂A和伸缩摆动臂B，两组中的伸缩摆动臂A和伸缩摆动臂B中的任一个的一端通过所述前伸/后缩模块化旋转装置与伸缩执行臂或伸缩支撑臂转动连接，其余的伸缩摆动臂的一端与伸缩执行臂或伸缩支撑臂转动连接；所述上提/下落关节包括上提/下落支撑臂及上提/下落模块化旋转装置，该上提/下落支撑臂通过所述上提/下落模块化旋转装置与伸缩支撑臂相连；所述前伸/后缩模块化旋转装置及上提/下落模块化旋转装置均与各自的套索驱动单元连接，由各自的所述套索驱动单元提供前伸/后缩以及上提/下落的驱动力矩；

其中：所述伸缩执行臂上安装有导轨，该导轨上滑动连接有滑块，所述滑块上安装有沿导轨往复滑动的连接板；

所述前伸/后缩模块化旋转装置包括套索驱动轮、空心轴、拉线及套索安装定位块A，该空心轴安装在伸缩支撑臂或伸缩执行臂上，所述套索驱动轮转动安装于空心轴上、并与所述伸缩摆动臂B或伸缩摆动臂A相连；在所述伸缩支撑臂或伸缩执行臂朝向伸缩摆动臂B或伸缩摆动臂A的一面、位于套索驱动轮的两侧，分别安装有套索安装定位块A，每个所述套索安装定位块A内均穿入有拉线，该拉线由所述套索驱动轮上绕过，一端通过所述套索安装定位块A定位支撑锁紧，另一端与所述套索驱动单元相连；所述空心轴内侧连接有角度编码器，该空心轴内部容置有编码器延长套，所述编码器延长套的两端分别与角度编码器的转轴和套索驱动轮相连；

所述伸缩支撑臂或伸缩执行臂朝向伸缩摆动臂B或伸缩摆动臂A 的一面开设有限位弧形槽，所述套索驱动轮上开设有限位螺纹孔，通过限位装置插入该限位弧形槽及限位螺纹孔内进行限位；

所述上提/下落模块化旋转装置包括套索驱动轮、空心轴、拉线及套索安装定位块A，该空心轴安装在上提/下落支撑臂上，所述套索驱动轮转动安装于空心轴上、并与所述伸缩支撑臂一端的上提/下落执行臂相连；在所述上提/下落支撑臂朝向伸缩支撑臂的一面、位于套索驱动轮的两侧，分别安装有套索安装定位块A，每个所述套索安装定位块A内均穿入有拉线，该拉线由所述套索驱动轮上绕过，一端通过所述套索安装定位块A定位支撑锁紧，另一端与所述套索驱动单元相连；所述空心轴内侧连接有角度编码器，该空心轴内部容置有编码器延长套，所述编码器延长套的两端分别与角度编码器的转轴和套索驱动轮相连。

所述上提/下落支撑臂朝向伸缩支撑臂的一面开设有限位弧形槽，所述套索驱动轮上开设有限位螺纹孔，通过限位装置插入该限位弧形槽及限位螺纹孔内进行限位；

所述套索驱动单元包括动力源、驱动安装架、套索主动轮、刹车豆、涨紧调整架、支撑板、导向板、调节螺栓及套索安装定位块B，该动力源安装在驱动安装架上，输出端连接有套索主动轮，所述套索主动轮上安装有两个刹车豆；所述涨紧调整架的一端开有涨紧导向孔，另一端安装有支撑板，该支撑板上设有调节螺栓，所述驱动安装架上延伸有导向板，该导向板由所述涨紧导向孔穿过，所述调节螺栓与导向板抵接；所述涨紧调整架上安装有两个套索安装定位块B，所述套索主动轮上缠绕有两根拉线，每根拉线的一端均固定在一个所述刹车豆上，另一端由一个所述套索安装定位块B穿过后与所述前伸/ 后缩模块化旋转装置或上提/下落模块化旋转装置连接；所述动力源的输出端安装有扭矩传感器；

所述涨紧调整架呈“L”形，所述涨紧导向孔开设在该“L”形的一边，并在该边上开设有用于固定套索安装定位块B的限位槽；所述支撑板固定在该“L”形另一边的端部，在该边上开有槽孔，通过旋拧所述调节螺栓使导向板与涨紧调整架相对移动，进而调整所述涨紧调整架与套索主动轮之间的距离；调整好后的所述导向板通过螺栓插入槽孔中锁紧固定；

所述伸缩摆动臂A及伸缩摆动臂B的另一端分别均匀开设有多个螺栓孔，该伸缩摆动臂A或伸缩摆动臂B的另一端上设有凹槽，所述伸缩摆动臂A及伸缩摆动臂B的另一端通过该凹槽插接、并可调整伸缩执行臂与伸缩支撑臂之间的间距，在调整好后通过螺栓插入螺栓孔中固定；

所述前伸/后缩关节与上提/下落关节串联连接，前伸/后缩关节模块化旋转装置旋转轴中心线与上提/下落关节旋转轴中心线垂直相交。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型采用平行四边形机构及上提/下落关节组合方式设计肩胛带组件，将外骨骼肩胛带的前伸/后缩、上提/下落运动传递到以胸锁关节为中心的前伸/后缩、上提/下落运动，复现人体肩胛带运动功能，解决偏瘫患者肩胛带康复训练问题，同时有效避免人机肩部运动奇异位形，提高人机运动相容性。

2.本实用新型采用套索驱动单元为前伸/后缩关节和上提/下落关节提供扭矩驱动，实现驱动与执行机构的分离，有效减小执行机构的质量和惯量，实现外骨骼轻量化设计，提高系统运动稳定性、安全性和穿戴舒适性。

3.本实用新型通过角度编码器和扭矩传感器等感知系统，可对康复训练过程中人机交互力信息、人体运动学和生理学数据进行实时记录，定量评估患者病情，制定多种康复训练模式，有效提升康复训练效果，减少并发症产生。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的整体结构示意图；

图2为本实用新型前伸、后缩关节的结构示意图；

图3为本实用新型前伸/后缩模块化旋转装置的结构剖视图；

图4为本实用新型上提/下落关节的结构剖视图；

图5为本实用新型套索驱动单元的结构示意图之一；

图6为本实用新型套索驱动单元的结构示意图之二；

图7为图5、图6中涨紧调整架的结构示意图；

图8为本实用新型实施例二的整体结构示意图；

其中：1为伸缩执行臂，2为伸缩摆动臂A，3为伸缩润滑轴承， 4为转轴，5为伸缩摆动臂B，6为伸缩支撑臂，7为前伸/后缩模块化旋转装置，8为连接板，9为凹槽，10为前伸/后缩关节，11为上提/下落执行臂，12为上提/下落支撑臂，13为螺栓孔，14为伸缩执行臂等效线，15为套索驱动轮，16为润滑轴承，17为编码器延长套， 18为空心轴，19为限位螺纹孔，20为拉线，21为套索安装定位块A，22为限位弧形槽，23为角度编码器，24为驱动电机，25为减速机， 26为驱动安装架，27为套索主动轮，28为扭矩传感器，29为刹车豆， 30为涨紧调整架，31为支撑板，32为导向板，33为调节螺栓，34 为槽孔，35为套索安装定位块B，36为涨紧导向孔，37为限位槽， 38为滑块，39为导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

本实用新型应用于外骨骼机器人、人体生物力学和医疗康复等领域，可与上臂固定组件、盂肱关节运动组件、基座组件等共同组成多自由度肩部复合体仿生助力柔性外骨骼。

实施例一

如图1所示，本实用新型包括前伸/后缩关节10、上提/下落关节200及套索驱动单元，其中前伸/后缩关节10包括伸缩执行臂1、伸缩支撑臂6、前伸/后缩模块化旋转装置7及伸缩摆动臂组件，该伸缩执行臂1与伸缩支撑臂6相对设置，并通过两组伸缩摆动臂组件相连，形成可伸缩的平行四边形机构；每组伸缩摆动臂组件均包括彼此可伸缩相连的伸缩摆动臂A2和伸缩摆动臂B5，两组中的伸缩摆动臂A2和伸缩摆动臂B5中的任一个的一端通过前伸/后缩模块化旋转装置7与伸缩执行臂1或伸缩支撑臂6转动连接，其余的伸缩摆动臂的一端与伸缩执行臂1或伸缩支撑臂6转动连接。上提/下落关节200 包括上提/下落支撑臂12及上提/下落模块化旋转装置，该上提/下落支撑臂12通过上提/下落模块化旋转装置与伸缩支撑臂6相连。前伸 /后缩关节10与上提/下落关节200串联连接，前伸/后缩关节模块化旋转装置旋转轴中心线J5与上提/下落关节旋转轴中心线J6垂直相交。前伸/后缩模块化旋转装置7及上提/下落模块化旋转装置均与各自的套索驱动单元连接，由各自的套索驱动单元提供前伸/后缩以及上提/下落的驱动力矩。套索驱动单元固定安装在基座组件上。

如图1、图2所示，伸缩摆动臂A2和伸缩摆动臂B5的一端均为圆环状，另一端为长方体。伸缩摆动臂A2及伸缩摆动臂B5的另一端分别均匀开设有多个螺栓孔13，该伸缩摆动臂A2或伸缩摆动臂B5 的另一端上设有凹槽9，伸缩摆动臂A2及伸缩摆动臂B5的另一端通过该凹槽9插接、并可调整伸缩执行臂1与伸缩支撑臂6之间的间距，在调整好后通过螺栓插入螺栓孔13中固定，以适应不同人体肩胛带尺寸要求。本实施例中，伸缩摆动臂B5的另一端沿长度方向开设有凹槽9，伸缩摆动臂A2的另一端插入该凹槽9中，伸缩摆动臂A2与伸缩摆动臂B5之间可相对伸缩，并在调整好距离后，用螺栓插入螺栓孔13中锁紧固定。伸缩执行臂1用于与盂肱关节运动组件固定连接。

如图2、图3所示，两个伸缩摆动臂A2的一端均通过伸缩润滑轴承3与伸缩执行臂1上设置的两个转轴4转动连接，其中一个伸缩摆动臂B5的一端通过伸缩润滑轴承3与伸缩支撑臂6上设置的转轴 4转动连接；另一个伸缩摆动臂B5的一端通过前伸/后缩模块化旋转装置7与伸缩支撑臂6转动连接。前伸/后缩模块化旋转装置7包括套索驱动轮15、润滑轴承16、编码器延长套17、空心轴18、拉线 20、套索安装定位块A21及角度编码器23，该空心轴18安装在伸缩支撑臂6或伸缩执行臂1上(本实施例是安装在伸缩支撑臂6上)，套索驱动轮15通过润滑轴承16转动安装于空心轴18上，伸缩摆动臂B5或伸缩摆动臂A2(本实施例为伸缩摆动臂B5)与套索驱动轮 15固定连接。在伸缩支撑臂6朝向伸缩摆动臂B5的一面、位于套索驱动轮15上方的左右两侧，分别固定安装有套索安装定位块A21，每个套索安装定位块A21内均穿入有拉线20，该拉线20由套索驱动轮15上绕过，一端通过套索安装定位块A21定位支撑锁紧，另一端与套索驱动单元相连。空心轴18内侧连接有角度编码器23，该空心轴18内部容置有编码器延长套17，编码器延长套17的两端分别与角度编码器23的转轴和套索驱动轮15相连。伸缩支撑臂6朝向伸缩摆动臂B5的一面开设有限位弧形槽22，套索驱动轮15上开设有限位螺纹孔19，通过限位装置插入该限位弧形槽22及限位螺纹孔19 内进行限位。

如图1、图4所示，伸缩支撑臂6呈“L”形，该“L”形的一边用于与伸缩摆动臂B5连接，另一边为上提/下落执行臂11，该上提/ 下落执行臂11通过上提/下落模块化旋转装置与上提/下落支撑臂12 转动连接。上提/下落模块化旋转装置包括套索驱动轮15、润滑轴承 16、编码器延长套17、空心轴18、拉线20、套索安装定位块A21及角度编码器23，该空心轴18安装在上提/下落支撑臂12上，套索驱动轮15通过润滑轴承16转动安装于空心轴18上，上提/下落执行臂 11与套索驱动轮15固定连接。在上提/下落支撑臂12朝向上提/下落执行臂11的一面、位于套索驱动轮15的两侧，分别固定安装有套索安装定位块A21，每个套索安装定位块A21内均穿入有拉线20，该拉线20由套索驱动轮15上绕过，一端通过套索安装定位块A21定位支撑锁紧，另一端与套索驱动单元相连。空心轴18内侧连接有角度编码器23，该空心轴18内部容置有编码器延长套17，编码器延长套 17的两端分别与角度编码器23的转轴和套索驱动轮15相连。上提/ 下落支撑臂12朝向上提/下落执行臂11的一面开设有限位弧形槽22，套索驱动轮15上开设有限位螺纹孔19，通过限位装置插入该限位弧形槽22及限位螺纹孔19内进行限位。

本实用新型的套索驱动单元为两个，分别通过拉线20与前伸/ 后缩模块化旋转装置7及上提/下落模块化旋转装置连接，分别为前伸/后缩关节10、上提/下落关节200提供远距离驱动扭矩。如图5～ 7所示，套索驱动单元包括动力源、驱动安装架26、套索主动轮27、扭矩传感器28、刹车豆29、涨紧调整架30、支撑板31、导向板32、调节螺栓33及套索安装定位块B35，该动力源包括驱动电机24和减速机25，驱动电机24和减速机25，优选轻量型大扭矩伺服电机，以减轻系统能量密度，提高便携性。驱动安装架26可固定在基座组件上，驱动电机24与减速机25连接后固定在驱动安装架26的一侧，套索主动轮27位于驱动安装架26的另一侧，并与减速机25的输出端相连，由驱动电机24和减速机25驱动旋转。套索主动轮27上安装有两个刹车豆29，用于套索主动轮27和拉线20的固定连接。涨紧调整架30呈“L”形，该“L”形的一边开有涨紧导向孔36，另一边的端部固定安装有支撑板31，该支撑板31上设有调节螺栓33。驱动安装架26上延伸有导向板32，该导向板32由涨紧导向孔36穿过，调节螺栓33与导向板32抵接。在“L”形涨紧调整架30的一边上还开设有两个限位槽37，每个限位槽37内均安装一个套索安装定位块 B35；套索主动轮27上缠绕有两根拉线20，每根拉线20的一端均固定在一个刹车豆29上，另一端由一个套索安装定位块B35穿过后与前伸/后缩模块化旋转装置7中伸缩支撑臂6上的套索安装定位块A21 连接，或与上提/下落模块化旋转装置中上提/下落支撑臂12上的套索安装定位块A21连接。在“L”形涨紧调整架30的另一边上开设有槽孔34，该槽孔34呈长条形；导向板32上开设有螺栓孔，通过螺栓穿过槽孔34后拧紧在螺栓孔内。旋拧调节螺栓33，使导向板32 与涨紧调整架30相对移动，进而调整涨紧调整架30与套索主动轮 27之间的距离。调整过程中，导向板32上的螺栓始终在槽孔34内移动、起到导向作用，确保涨紧调整架30沿直线调整；调整好后，拧紧螺栓固定导向板32。减速机25的输出轴上安装有扭矩传感器28。

套索驱动轮15上及套索主动轮27上各沿圆周方向开设了两个沟槽，用于容置缠绕的两根拉线20。

本实施例的工作原理为：

本实施例具有前伸/后缩和上提/下落两个自由度。

控制前伸/后缩关节10的套索驱动单元中，驱动电机24和减速机25驱动套索主动轮27正转或反转，通过两根拉线20与伸缩支撑臂6上的两个套索安装定位块A21连接，两根拉线20带动套索驱动轮15相对于空心轴18转动，进而带动伸缩摆动臂B5相对伸缩支撑臂6摆动，实现前伸/后缩关节的前伸/后缩自由度。通过旋拧调节螺栓33，使涨紧调整架30相对于导向板32移动，进而调整涨紧调整架30与套索主动轮27之间的距离，对两根拉线20进行涨紧。

控制上提/下落关节200的套索驱动单元中，驱动电机24和减速机25驱动套索主动轮27正转或反转，通过两根拉线20与上提/下落支撑臂12上的两个套索安装定位块A21连接，两根拉线20带动套索驱动轮15相对于空心轴18转动，进而带动上提/下落执行臂11相对于上提/下落支撑臂12摆动，实现上提/下落关节的上提/下落自由度。通过旋拧调节螺栓33，使涨紧调整架30相对于导向板32移动，进而调整涨紧调整架30与套索主动轮27之间的距离，对两根拉线 20进行涨紧。

实施例二

如图8所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例增加了一个平移自由度，即在伸缩执行臂1上固定安装了两根相互平行的导轨39，该导轨39上滑动连接有滑块38，滑块38上安装有沿导轨39 往复滑动的连接板8。连接板8可与盂肱关节运动组件固定连接。其余均与实施例一完全相同。

本实用新型广泛适用于中风、偏瘫等患者肩部复合体的日常动作助力与康复训练。

Claims (10)

1.一种肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：包括前伸/后缩关节(10)、上提/下落关节(200)及套索驱动单元，其中前伸/后缩关节(10)包括伸缩执行臂(1)、伸缩支撑臂(6)、前伸/后缩模块化旋转装置(7)及伸缩摆动臂组件，该伸缩执行臂(1)与伸缩支撑臂(6)相对设置，并通过两组所述伸缩摆动臂组件相连，形成可伸缩的平行四边形机构；每组伸缩摆动臂组件均包括彼此可伸缩相连的伸缩摆动臂A(2)和伸缩摆动臂B(5)，两组中的伸缩摆动臂A(2)和伸缩摆动臂B(5)中的任一个的一端通过所述前伸/后缩模块化旋转装置(7)与伸缩执行臂(1)或伸缩支撑臂(6)转动连接，其余的伸缩摆动臂的一端与伸缩执行臂(1)或伸缩支撑臂(6)转动连接；所述上提/下落关节(200)包括上提/下落支撑臂(12)及上提/下落模块化旋转装置，该上提/下落支撑臂(12)通过所述上提/下落模块化旋转装置与伸缩支撑臂(6)相连；所述前伸/后缩模块化旋转装置(7)及上提/下落模块化旋转装置均与各自的套索驱动单元连接，由各自的所述套索驱动单元提供前伸/后缩以及上提/下落的驱动力矩。

2.根据权利要求1所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述伸缩执行臂(1)上安装有导轨(39)，该导轨(39)上滑动连接有滑块(38)，所述滑块(38)上安装有沿导轨(39)往复滑动的连接板(8)。

3.根据权利要求1或2所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述前伸/后缩模块化旋转装置(7)包括套索驱动轮(15)、空心轴(18)、拉线(20)及套索安装定位块A(21)，该空心轴(18)安装在伸缩支撑臂(6)或伸缩执行臂(1)上，所述套索驱动轮(15)转动安装于空心轴(18)上、并与所述伸缩摆动臂B(5)或伸缩摆动臂A(2)相连；在所述伸缩支撑臂(6)或伸缩执行臂(1)朝向伸缩摆动臂B(5)或伸缩摆动臂A(2)的一面、位于套索驱动轮(15)的两侧，分别安装有套索安装定位块A(21)，每个所述套索安装定位块A(21)内均穿入有拉线(20)，该拉线(20)由所述套索驱动轮(15)上绕过，一端通过所述套索安装定位块A(21)定位支撑锁紧，另一端与所述套索驱动单元相连；所述空心轴(18)内侧连接有角度编码器(23)，该空心轴(18)内部容置有编码器延长套(17)，所述编码器延长套(17)的两端分别与角度编码器(23) 的转轴和套索驱动轮(15)相连。

4.根据权利要求3所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述伸缩支撑臂(6)或伸缩执行臂(1)朝向伸缩摆动臂B(5)或伸缩摆动臂A(2)的一面开设有限位弧形槽(22)，所述套索驱动轮(15)上开设有限位螺纹孔(19)，通过限位装置插入该限位弧形槽(22)及限位螺纹孔(19)内进行限位。

5.根据权利要求1或2所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述上提/下落模块化旋转装置包括套索驱动轮(15)、空心轴(18)、拉线(20)及套索安装定位块A(21)，该空心轴(18)安装在上提/下落支撑臂(12)上，所述套索驱动轮(15)转动安装于空心轴(18)上、并与所述伸缩支撑臂(6)一端的上提/下落执行臂(11)相连；在所述上提/下落支撑臂(12)朝向伸缩支撑臂(6)的一面、位于套索驱动轮(15)的两侧，分别安装有套索安装定位块A(21)，每个所述套索安装定位块A(21)内均穿入有拉线(20)，该拉线(20)由所述套索驱动轮(15)上绕过，一端通过所述套索安装定位块A(21)定位支撑锁紧，另一端与所述套索驱动单元相连；所述空心轴(18)内侧连接有角度编码器(23)，该空心轴(18)内部容置有编码器延长套(17)，所述编码器延长套(17)的两端分别与角度编码器(23)的转轴和套索驱动轮(15)相连。

6.根据权利要求5所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述上提/下落支撑臂(12)朝向伸缩支撑臂(6)的一面开设有限位弧形槽(22)，所述套索驱动轮(15)上开设有限位螺纹孔(19)，通过限位装置插入该限位弧形槽(22)及限位螺纹孔(19)内进行限位。

7.根据权利要求1或2所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述套索驱动单元包括动力源、驱动安装架(26)、套索主动轮(27)、刹车豆(29)、涨紧调整架(30)、支撑板(31)、导向板(32)、调节螺栓(33)及套索安装定位块B(35)，该动力源安装在驱动安装架(26)上，输出端连接有套索主动轮(27)，所述套索主动轮(27)上安装有两个刹车豆(29)；所述涨紧调整架(30)的一端开有涨紧导向孔(36)，另一端安装有支撑板(31)，该支撑板(31)上设有调节螺栓(33)，所述驱动安装架(26)上延伸有导向板(32)，该导向板(32)由所述涨紧导向孔(36)穿过，所述调节螺栓(33)与导向板(32)抵接；所述涨紧调整架(30)上安装有两个套索安装定位块B(35)，所述套索主动轮(27)上缠绕有两根拉线(20)，每根拉线(20)的一端均固定在一个所述刹车豆(29)上，另一端由一个所述套索安装定位块B(35)穿过后与所述前伸/后缩模块化旋转装置(7)或上提/下落模块化旋转装置连接；所述动力源的输出端安装有扭矩传感器(28)。

8.根据权利要求7所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述涨紧调整架(30)呈“L”形，所述涨紧导向孔(36)开设在该“L”形的一边，并在该边上开设有用于固定套索安装定位块B(35)的限位槽(37)；所述支撑板(31)固定在该“L”形另一边的端部，在该边上开有槽孔(34)，通过旋拧所述调节螺栓(33)使导向板(32)与涨紧调整架(30)相对移动，进而调整所述涨紧调整架(30)与套索主动轮(27)之间的距离；调整好后的所述导向板(32)通过螺栓插入槽孔(34)中锁紧固定。

9.根据权利要求1或2所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述伸缩摆动臂A(2)及伸缩摆动臂B(5)的另一端分别均匀开设有多个螺栓孔(13)，该伸缩摆动臂A(2)或伸缩摆动臂B(5)的另一端上设有凹槽(9)，所述伸缩摆动臂A(2)及伸缩摆动臂B(5)的另一端通过该凹槽(9)插接、并可调整伸缩执行臂(1)与伸缩支撑臂(6)之间的间距，在调整好后通过螺栓插入螺栓孔(13)中固定。

10.根据权利要求1或2所述的肩胛带仿生助力柔性外骨骼机构，其特征在于：所述前伸/后缩关节(10)与上提/下落关节(200)串联连接，前伸/后缩关节模块化旋转装置旋转轴中心线(J5)与上提/下落关节旋转轴中心线(J6)垂直相交。