CN209092051U - 一种外骨骼机器人及其髋关节部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种外骨骼机器人及其髋关节部件，该髋关节部件包括髋关节驱动组件及髋关节传动组件，髋关节驱动组件包括髋关节摩擦轮，髋关节传动组件与髋关节摩擦轮摩擦连接，以在髋关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。本实用新型通过采用外骨骼机器人的髋关节驱动组件包括髋关节摩擦轮以摩擦驱动髋关节传动组件，进而带动关节运动的方式，使得髋关节驱动组件体积轻巧，运转平稳，进而使得外骨骼机器人适合穿戴且便于携带。

Description

一种外骨骼机器人及其髋关节部件

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种外骨骼机器人及其髋关节部件。

背景技术

目前有关的外骨骼机器人，就关节运动的驱动模式而言，主要有链条驱动式、气动式、液压驱动式等机械驱动模式，这些驱动模式，一个共同的特点是驱动机构体积庞大，不适合穿戴，更不具有便携功能，且同时需要多位辅助人员进行辅助。

实用新型内容

本实用新型主要是提供一种外骨骼机器人及其髋关节部件，旨在解决外骨骼机器人的髋关节驱动机构体积庞大而不便于穿戴的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种外骨骼机器人的髋关节部件，所述髋关节部件包括髋关节驱动组件及髋关节传动组件，所述髋关节驱动组件包括髋关节摩擦轮，所述髋关节传动组件与所述髋关节摩擦轮摩擦连接，以在所述髋关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。

其中，所述髋关节驱动组件进一步包括髋关节电机机构，所述髋关节摩擦轮在所述髋关节电机机构的轴向上与所述髋关节电机机构相对固定，以在所述髋关节电机机构的驱动下转动。

其中，所述髋关节传动组件包括髋关节第一传动件及髋关节第二传动件，所述髋关节第一传动件与所述髋关节摩擦轮面向所述髋关节电机机构的一侧之间设有髋关节弹性件，所述髋关节弹性件产生在所述轴向上的弹力，所述髋关节第二传动件在所述髋关节摩擦轮的另一侧与所述髋关节第一传动件固定连接，以在所述弹力的作用下紧贴于所述髋关节摩擦轮，进而与所述髋关节摩擦轮摩擦连接。

其中，所述髋关节弹性件与所述髋关节摩擦轮面向所述髋关节电机机构的一侧之间还设有依次贴设的髋关节摩擦片及髋关节钢片，所述髋关节弹性件的一端抵接于所述髋关节第一传动件，另一端抵接于所述髋关节钢片，以使得所述髋关节摩擦片紧贴于所述髋关节摩擦轮，进而使得所述髋关节第一传动件通过髋关节摩擦片与所述髋关节摩擦轮摩擦连接。

其中，所述髋关节电机机构包括髋关节驱动电机及款关节支撑座，所述髋关节支撑座设有通孔，所述髋关节驱动电节的驱动轴从所述髋关节支撑座的一侧穿过所述通孔与所述髋关节支撑座固定连接。

其中，所述款关节支撑座上设有髋关节第一限位部，所述髋关节第一传动件设有髋关节第二限位部，在所述摩擦驱动时，所述髋关节第一限位部与所述髋关节第二限位部相配合，以限制所述髋关节传动组件的转动自由度。

其中，所述髋关节驱动组件进一步髋关节减速机构，所述髋关节减速机构包括可相对转动的外轮及内轮，所述外轮在所述髋关节支撑座的另一侧与所述髋关节支撑座固定连接，所述内轮套设于所述髋关节驱动电机的驱动轴并与所述髋关节驱动电机的驱动轴相对固定，以在所述髋关节驱动电机的驱动轴的驱动下转动。

其中，所述髋关节驱动组件进一步包括髋关节轴承机构，所述髋关节轴承机构包括可相对转动的外圈及内圈，所述外圈与所述髋关节支撑座固定连接，所述内圈套设于所述髋关节驱动电机的驱动轴并与所述内轮相对固定，以跟随所述内轮的转动而转动。

其中，所述髋关节摩擦轮在所述髋关节轴承机构远离髋关节减速器机构的一侧与髋关节轴承机构的内圈相对固定，以跟随所述内圈的转动而转动。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种外骨骼机器人，所述外骨骼机器人包括上述的髋关节部件。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过采用外骨骼机器人的髋关节驱动组件包括髋关节摩擦轮以摩擦驱动髋关节传动组件，进而带动关节运动的方式，使得髋关节驱动组件体积轻巧，运转平稳，进而使得外骨骼机器人适合穿戴且便于携带。

附图说明

图1是本实用新型提供的外骨骼机器人的髋关节部件实施例的分解示意图；

图2是图1中的髋关节电机机构的分解示意图；

图3是图1中髋关节减速器机构、髋关节轴承机构及髋关节摩擦轮的分解示意图；

图4是图1中各机构的装配截面示意图；

图5是图4中A部分的放大示意图；

图6是图1中髋关节传动组件及髋关节摩擦轮的分解示意图；

图7是本实用新型提供的外骨骼机器人实施例的结构示意图；

图8是图7中大腿支撑机构的结构示意图；

图9是图7中膝关节部件的分解示意图；

图10是图9中的膝关节电机机构的分解示意图；

图11是图9中膝关节减速器机构、膝关节轴承机构及膝关节摩擦轮的分解示意图；

图12是图9中各机构的装配截面示意图；

图13是图12中B部分的放大示意图；

图14是图9中膝关节传动组件及膝关节摩擦轮的分解示意图；

图15是图7中小腿支撑部件的结构示意图；

图16是图7中脚部支撑部件的分解示意图；

图17是图7中小腿挡板部件的结构示意图；

图18是图17中第二连接件的结构示意图；

图19是图17中挡板组件处于扣合状态的俯视示意图；

图20是图7中腰部支撑部件的分解示意图；

图21是图20中控制盒与其他结构电连接的示意框图；

图22是图7中外骨骼机器人与人体的站立示意图；

图23是图7中外骨骼机器人与人体的坐姿示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型所提供的一种外骨骼机器人及其髋关节部件做进一步详细描述。

参阅图1，本实用新型提供的髋关节部件10实施例包括髋关节驱动组件11及髋关节传动组件12。

其中，髋关节驱动组件11包括髋关节电机机构111、髋关节减速器机构112、髋关节轴承机构113及髋关节摩擦轮114。

参阅图2，髋关节电机机构111包括髋关节驱动电机111a、髋关节第一连接板111b、髋关节支撑座111c、髋关节隔离板111d及髋关节连接器111e。

其中，髋关节支撑座111c设置有通孔1111，进一步地，髋关节支撑座111c还设有髋关节第一限位部1112，可选的，该髋关节第一限位部1112为限位槽，且的数量为两个。

进一步地，髋关节第一连接板111b与髋关节支撑座111c，可选的，髋关节第一连接板111b与髋关节支撑座111c通过螺栓固定连接；髋关节驱动电机111a的驱动轴1113从髋关节支撑座111c靠近髋关节第一连接板111b的一侧穿过髋关节支撑座111c的通孔1111，并与髋关节支撑座111c固定连接，在本实施例中，通过平头螺栓从髋关节支撑座111c远离髋关节第一连接板111b的一侧固定连接髋关节驱动电机111a与髋关节支撑座111c；髋关节隔离板111d从髋关节支撑座111c远离髋关节第一连接板111b的一侧套设于髋关节驱动电机111a的驱动轴1113上，在本实施例中，髋关节隔离板111d还盖设于用于固定连接髋关节驱动电机111a与髋关节支撑座111c平头螺栓上，以防止平头螺栓松动导致髋关节驱动电机111a与髋关节支撑座111c分离；髋关节连接器111e套设于髋关节驱动电机111a的驱动轴1113且压设于髋关节隔离板111d上，进一步地，髋关节连接器111e与髋关节驱动电机111a的驱动轴1113固定连接，以使得髋关节连接器111e在髋关节驱动电机111a的驱动轴1113的驱动下转动，可选的，髋关节连接器111e为十字联轴器，通过螺栓在十字联轴器的十字轴处与髋关节驱动电机111a的驱动轴1113固定连接。

共同参阅图2及图3，髋关节减速器机构112包括外轮112a及内轮112b，内轮112b可相对于外轮112a转动。

具体地，外轮112a可通过螺栓与髋关节支撑座111c固定连接，内轮112b设有与髋关节连接器111e配合的卡槽(图中未示出)，内轮112b套设于髋关节驱动电机111a的驱动轴1113，且内轮112b的卡槽与髋关节连接器111e卡合，以使得内轮112b与髋关节驱动电机111a的驱动轴1113相对固定，进而使得内轮112b在髋关节驱动电机111a的驱动轴1113的驱动下相对于外轮112a转动。

进一步地，髋关节减速器机构112的内轮112b远离髋关节连接器111e的一侧设有定位柱1121。

髋关节轴承机构113包括外圈113a及内圈113b，内圈113b可相对于外圈113a转动。

具体地，外圈113a在髋关节减速器机构112的内轮112b设有定位柱1121的一侧与髋关节支撑座111c固定连接，在本实施例中，在外圈113a的侧面通过螺栓与髋关节支撑座111c固定连接；内圈113b套设于髋关节驱动电机111a的驱动轴1113并与髋关节减速器机构112的内轮112b上的定位柱1121定位配合，以使得内圈113b在髋关节驱动电机111a的驱动轴1113的轴向上与髋关节减速器机构112的内轮112b相对固定，进而跟随髋关节减速器机构112的内轮112b的转动而转动。

髋关节摩擦轮114在髋关节轴承机构113远离髋关节减速器机构112的一侧与髋关节轴承机构113的内圈113b固定连接。

具体地，髋关节摩擦轮114与髋关节减速器机构112的内轮112b上的定位柱1121定位配合，以使得髋关节摩擦轮114与髋关节轴承机构113的内圈113b在髋关节驱动电机111a的驱动轴1113的轴向上相对固定，进一步可通过螺栓将髋关节摩擦轮114髋关节轴承机构113的内圈113b固定连接，进而使得髋关节摩擦轮114跟随髋关节轴承机构113的内圈113b转动而转动。

进一步地，髋关节摩擦轮114还设有髋关节第一缓冲部1141，可选的，该髋关节第一缓冲部1141为设置于髋关节摩擦轮114外边侧的凸齿。

进一步参阅图1，髋关节驱动组件11还包括髋关节电机防护罩115，髋关节电机防护罩115罩设于髋关节驱动电机111a以对髋关节驱动电机111a起保护作用。

髋关节传动组件12与髋关节驱动组件11联动以在踝关节驱动组件11的驱动下转动。

具体地，髋关节传动组件12与髋关节摩擦轮114摩擦连接，以在髋关节摩擦轮114的摩擦驱动下转动。

共同参阅图4及图5，髋关节传动组件12包括髋关节第一传动件121及髋关节第二传动件122，髋关节第一传动件121与髋关节摩擦轮114面向髋关节电机机构111的一侧之间设置有髋关节弹性件123，该髋关节弹性件123产生在髋关节电机机构111轴向上的弹力，髋关节第二传动件122在髋关节摩擦轮114的另一侧与髋关节第一传动件121通过螺栓固定连接，以使得髋关节第二传动件122在该弹力作用下紧贴于髋关节摩擦轮114，进而与髋关节摩擦轮114摩擦连接，以使得髋关节摩擦轮114在转动时，摩擦驱动髋关节第二传动件122。

进一步地，髋关节弹性件123与髋关节摩擦轮114面向髋关节电机机构111的一侧之间还设有依次贴设的髋关节摩擦片124及髋关节钢片125，髋关节弹性件123的一端抵接于髋关节第一传动件121，另一端抵接于髋关节钢片125，以使得髋关节摩擦片124紧贴于髋关节摩擦轮114，进而使得髋关节第一传动件121通过髋关节摩擦片124与髋关节摩擦轮膜层连接，以在髋关节摩擦轮114转动时，摩擦驱动髋关节摩擦片124，以通过髋关节摩擦片124摩擦驱动髋关节第一传动件121。

可选的，髋关节弹性件123为圆柱形弹簧。

参阅图6，髋关节第一传动件121设有髋关节第二限位部1211，在通过上述的髋关节摩擦轮114摩擦驱动髋关节传动组件12转动时，髋关节第二限位部1211与髋关节第一限位部1112配合，以限制髋关节传动组件12的转动自由度。

可选的，该髋关节第二限位部1211为与髋关节第一限位部1112的限位槽配合的限位柱，该转动自由度可根据实际所需进行设置，在此不做限制。

进一步地，髋关节第二传动件122设有髋关节第二缓冲部1221，在髋关节摩擦轮114与髋关节第二传动件122紧贴时，该髋关节第二缓冲部1221与髋关节摩擦轮114的髋关节第一缓冲部1141间隙设置，以在通过上述的髋关节摩擦轮114摩擦驱动髋关节传动组件12转动的过程中遇到速度突变时，起到缓冲作用。

进一步参阅图1，髋关节部件10还包括髋关节第二连接板13，该髋关节第二连接板13与髋关节第一连接板111b通过螺栓固定连接，其中，髋关节第二连接板13上设有挂板131。

参阅图7，本实用新型提供的外骨骼机器人实施例包括上述的髋关节部件10，进一步包括大腿支撑部件20、膝关节部件30、小腿支撑部件40及脚部支撑部件50。

大腿支撑部件20的一端与髋关节传动组件12连接，以跟随髋关节传动组件12的转动而摆动。

参阅图8，大腿支撑部件20包括大腿支撑板21及大腿绷带器22，大腿支撑板21的一端与膝关节第二传动件122通过螺栓固定连接，以跟随膝关节第二传动件122的转动而摆动，大腿绷带器22通过螺栓固定设置于大腿支撑板21上，用于连接大腿绷带，以固定大腿。

共同参阅图7及图9，膝关节部件30与大腿支撑机构20的另一端连接，包括膝关节驱动组件31及膝关节传动组件32。

其中，膝关节驱动组件31包括膝关节电机机构311、膝关节减速器机构312、膝关节轴承机构313及膝关节摩擦轮314。

参阅图10，膝关节电机机构311包括膝关节驱动电机311a、膝关节第一连接板311b、膝关节支撑座311c、膝关节隔离板311d及膝关节连接器311e。

其中，膝关节支撑座311c设置有通孔3111，进一步地，膝关节支撑座311c还设有膝关节第一限位部3112，可选的，该膝关节第一限位部3112为限位槽，且的数量为两个。

进一步地，膝关节第一连接板311b与膝关节支撑座311c固定连接，可选的，膝关节第一连接板311b与膝关节支撑座311c通过螺栓固定连接；膝关节驱动电机311a的驱动轴3113从膝关节支撑座311c靠近膝关节第一连接板311b的一侧穿过膝关节支撑座311c的通孔3111，并与膝关节支撑座311c固定连接，在本实施例中，通过平头螺栓从膝关节支撑座311c远离膝关节第一连接板311b的一侧固定连接膝关节驱动电机311a与膝关节支撑座311c；膝关节隔离板311d从膝关节支撑座311c远离膝关节第一连接板311b的一侧套设于膝关节驱动电机311a的驱动轴3113上，在本实施例中，膝关节隔离板311d还盖设于用于固定连接膝关节驱动电机311a与膝关节支撑座311c平头螺栓上，以防止平头螺栓松动导致膝关节驱动电机311a与膝关节支撑座311c分离；膝关节连接器311e套设于膝关节驱动电机311a的驱动轴3113且压设于膝关节隔离板311d上，进一步地，膝关节连接器311e与膝关节驱动电机311a的驱动轴3113固定连接，以使得膝关节连接器311e在膝关节驱动电机311a的驱动轴3113的驱动下转动，可选的，膝关节连接器311e为十字联轴器，通过螺栓在十字联轴器的十字轴处与膝关节驱动电机311a的驱动轴3113固定连接。

共同参阅图10及图11，膝关节减速器机构312包括外轮312a及内轮312b，内轮312b可相对于外轮312a转动。

具体地，外轮312a可通过螺栓与膝关节支撑座311c固定连接，内轮312b设有与膝关节连接器311e配合的卡槽(图中未示出)，内轮312b套设于膝关节驱动电机311a的驱动轴3113，且内轮312b的卡槽与膝关节连接器311e卡合，以使得内轮312b与膝关节驱动电机311a的驱动轴3113相对固定，进而使得内轮312b在膝关节驱动电机311a的驱动轴3113的驱动下相对于外轮312a转动。

进一步地，膝关节减速器机构312的内轮312b远离膝关节连接器311e的一侧设有定位柱3121。

膝关节轴承机构313包括外圈313a及内圈313b，内圈313b可相对于外圈313a转动。

具体地，外圈313a在膝关节减速器机构312的内轮312b设有定位柱3121的一侧与膝关节支撑座311c固定连接，在本实施例中，在外圈313a的侧面通过螺栓与膝关节支撑座311c固定连接；内圈313b套设于膝关节驱动电机311a的驱动轴3113并与膝关节减速器机构312的内轮312b上的定位柱3121定位配合，以使得内圈313b在膝关节驱动电机311a的驱动轴3113的轴向上与膝关节减速器机构312的内轮312b相对固定，进而跟随膝关节减速器机构312的内轮312b的转动而转动。

膝关节摩擦轮314在膝关节轴承机构313远离膝关节减速器机构312的一侧与膝关节轴承机构313的内圈113b固定连接。

具体地，膝关节摩擦轮314与膝关节减速器机构312的内轮312b上的定位柱3121定位配合，以使得膝关节摩擦轮314与膝关节轴承机构313的内圈313b在膝关节驱动电机311a的驱动轴3113的轴向上相对固定，进一步可通过螺栓将膝关节摩擦轮314膝关节轴承机构313的内圈313b固定连接，进而使得膝关节摩擦轮314跟随膝关节轴承机构313的内圈313b转动而转动。

进一步地，膝关节摩擦轮314还设有膝关节第一缓冲部3141，可选的，该膝关节第一缓冲部3141为设置于膝关节摩擦轮314外边侧的凸齿。

进一步参阅图9，膝关节驱动组件31还包括膝关节电机防护罩315，膝关节电机防护罩315罩设于膝关节驱动电机311a以对膝关节驱动电机311a起保护作用。

膝关节传动组件32与膝关节驱动组件31联动以在踝关节驱动组件31的驱动下转动。

具体地，膝关节传动组件32与膝关节摩擦轮314摩擦连接，以在膝关节摩擦轮314的摩擦驱动下转动。

共同参阅图12及图13，膝关节传动组件32包括膝关节第一传动件321及膝关节第二传动件322，膝关节第一传动件321与膝关节摩擦轮314面向膝关节电机机构311的一侧之间设置有膝关节弹性件323，该膝关节弹性件323产生在膝关节电机机构311轴向上的弹力，膝关节第二传动件322在膝关节摩擦轮314的另一侧与膝关节第一传动件321通过螺栓固定连接，以使得膝关节第二传动件322在该弹力作用下紧贴于膝关节摩擦轮314，进而与膝关节摩擦轮314摩擦连接，以使得膝关节摩擦轮314在转动时，摩擦驱动膝关节第二传动件322。

进一步地，膝关节弹性件323与膝关节摩擦轮314面向膝关节电机机构311的一侧之间还设有依次贴设的膝关节摩擦片324及膝关节钢片325，膝关节弹性件323的一端抵接于膝关节第一传动件321，另一端抵接于膝关节钢片325，以使得膝关节摩擦片124紧贴于膝关节摩擦轮314，进而使得膝关节第一传动件321通过膝关节摩擦片324与膝关节摩擦轮膜层连接，以在膝关节摩擦轮314转动时，摩擦驱动膝关节摩擦片324，以通过膝关节摩擦片324摩擦驱动膝关节第一传动件321。

可选的，膝关节弹性件323为圆柱形弹簧。

参阅图14，膝关节第一传动件321设有膝关节第二限位部3211，在通过上述的膝关节摩擦轮314摩擦驱动膝关节传动组件32转动时，膝关节第二限位部3211与膝关节第一限位部3112配合，以限制膝关节传动组件32的转动自由度。

可选的，该膝关节第二限位部3211为与膝关节第一限位部3112的限位槽配合的限位柱，该转动自由度可根据实际所需进行设置，在此不做限制。

进一步地，膝关节第二传动件322设有膝关节第二缓冲部3221，在膝关节摩擦轮314与膝关节第二传动件322紧贴时，该膝关节第二缓冲部3221与膝关节摩擦轮314的膝关节第一缓冲部3141间隙设置，以在通过上述的膝关节摩擦轮314摩擦驱动膝关节传动组件32转动的过程中遇到速度突变时，起到缓冲作用。

在其他实施例中，本实施例中的膝关节部件30中也可以采用其他驱动方式，比如液压驱动或连杆驱动等。

小腿支撑部件40与膝关节传动组件32连接，以跟随膝关节传动组件32的转动而摆动。

参阅图15，小腿支撑部件40包括首首尾相连的小腿第一支撑板41及小腿第二支撑板42，小腿第一支撑板41的一端与膝关节传动组件32的膝关节第二传动件322通过螺栓固定连接，以跟随膝关节第二传动件322的转动而摆动，另一端与小腿第二支撑板42通过螺栓固定连接。

共同参阅图7及图16，脚部支撑部件50与小腿支撑机构40连接，以跟随小腿支撑机构40的摆动而移动，包括弹性缓冲件51及脚部承载组件52。

可选的，弹性缓冲件51为条形件绕制而成。

其中，弹性缓冲件51包括踝关节匹配部511及支撑部512，踝关节匹配部511与支撑部512倾斜弯折连接，以产生与踝关节匹配部511的弯折方向相反的第一弹力。

在本实施例中，踝关节匹配部511为呈扭簧型。

进一步地，支撑部512的数量为两个，弹性缓冲件51还包括跟腱匹配部513，该跟腱匹配部513的两端分别与两个支撑部512倾斜弯折连接，以用于包裹人体脚部的跟腱，并产生与跟腱匹配部513的弯折方向相反的第二弹力。

可选的，两个支撑部512相互平行或呈八字形。

进一步地，弹性缓冲件51还包括与踝关节匹配部511连接的第一连接部514，该第一连接部514用于连接外骨骼机器人的其他部件，在本实施例中，第一连接部514通过连接套53与外骨骼机器人的小腿第二支撑板42连接。

其中，第一连接部514呈钩状，呈钩状的第一连接部514通过螺栓与连接套53固定连接，能够防止第一连接部514在连接套53内转动或滑动，增强结构稳定性。

进一步地，弹性缓冲件51还包括的第二连接部515，第二连接部515与支撑部512垂直连接。

进一步地，弹性缓冲件51上设有第一绷带516，第一绷带516的两端连接于弹性缓冲件51以与弹性缓冲件51通过包裹人体脚部的后脚部。

在本实施例中，第一绷带516通过绷带板517与弹性缓冲件51连接，绷带板517的一端与弹性缓冲件51固定连接，另一端与第一绷带516的一端连接，第一绷带516的另一端与弹性缓冲件51连接。

脚部承载组件52与弹性缓冲件51连接以用于共同包裹人体脚部。

具体地，脚部承载组件52包括底板521，底板521上设有第二绷带522，第二绷带522的两端连接于底板521以与底板521共同包裹人体脚部的前脚部，再结合上述的弹性缓冲件51与第一绷带516共同包裹人体脚部的后脚部，进而包裹人体脚部。

其中，底板521与弹性缓冲件51的第二连接部516相对固定，以用于承载人体脚部，在本实施例中，底板521通过底板连接板523与第二连接部516固定连接。

具体地，底板连接板523的数量为两个，两个底板连接板523共同夹持第一连接部516以及支撑部512，并通过螺栓固定连接，使得底板连接板523与第二连接部516相对固定，然后再通过螺栓将底板521与底板连接板523固定连接。

其中，底板521可以是与人体脚掌形状吻合的形状，以更好的与人体脚部贴合，同时，底板521的前端还可以呈倾斜状，以使得人体脚部在行走时，对人体脚部起到更好的支持作用。

进一步地，底板521远离第二绷带522的一侧还设有衬垫524，该衬垫524用于在与地面接触时，增加与地面的摩擦力。

可选的，衬垫524的材料为橡胶材料。

进一步地，当弹性缓冲件51与脚部承载组件52共同包裹人体脚部时，弹性缓冲件51与人体脚部相匹配，以在人体脚部进行落地动作时，对人体脚部进行弹性缓冲。

具体地，当包裹人体脚部时，踝关节匹配部511与人体脚部的踝关节相匹配，并在上述的第一弹力作用下，通过该第一弹力对踝关节进行弹性缓冲；跟腱匹配部513与人体脚部的跟腱相匹配，并在上述的第二弹力作用下，通过该第二弹力对跟腱进行弹性缓冲，以使得在人体脚部进行落地动作时，起到缓冲减震的作用。

此外，由于在本实施例中，踝关节匹配部511呈扭簧状，因此，当与踝关节匹配时，还能够在垂直于踝关节的方向上对踝关节进行弹性缓冲，避免踝关节在该方向上遭到剧烈冲击，有利于保护踝关节。

进一步参阅图7，本实施例外骨骼机器人还包括小腿挡板部件60及腰部支撑部件70。

参阅图17，小腿挡板部件60包括固定座61、挡板组件62及连杆机构63。

固定座61用于连接本实施例中外骨骼机器人的其他部件，在本实施例中，固定座61与连接小腿第一支撑板42连接。

其中，固定座61上设有定位槽611，可通过螺栓穿过定位槽611固定连接固定座61及小腿第一支撑板62，并在定位槽611的长度方向上调节连接位置。

挡板组件62枢接于固定座61，以相对于固定座61呈打开和扣合的状态。

具体地，挡板组件62包括小腿绷带臂621及小腿挡板622，小腿绷带臂621与固定座61枢接，以使得小腿绷带臂621可相对于固定座61转动，可选的，可通过圆柱销串接小腿绷带臂621及固定座，然后在圆柱销的两端安装开口挡圈；小腿挡板622与小腿绷带臂621连接以用于与人体小腿贴合，在贴合过程中，小腿挡板622跟随小腿绷带臂621的转动而靠近人体小腿，以在与人体小腿贴合时，呈扣合状态，在与人体小腿分离时，呈打开状态。

其中，小腿挡板622与小腿绷带臂621转动连接，以在与人体小腿贴合时，跟随人体小腿的运动而相对于小腿绷带臂621转动。

具体地，挡板组件62进一步包括第一连接件623及第二连接件624，第一连接件623与小腿挡板622固定连接，且中间呈弧形设置，参阅图18，第二连接件624包括光轴部6241，第二连接件624穿过第一连接件623与小腿绷带臂621连接，且使得呈弧形设置的部分与光轴部6241贴合，以使得第一连接件623可相对于光轴部6241转动，进而使得小腿挡板622可相对于小腿绷带臂621转动，

进一步地，小腿挡板622与小腿绷带臂621可拆卸连接。

具体地，第二连接件624还包括螺纹部6242，在上述的第二连接件624穿过第一连接件623与小腿绷带臂621连接时，通过螺纹部6242与小腿绷带臂621螺纹连接，以使得第二连接件624与小腿绷带臂621可拆卸连接，进而使得小腿挡板622与小腿绷带臂621可拆卸连接。

可选的，小腿挡板622呈弧形设置，且上端的尺寸大于下端的尺寸，使得小腿挡板622的形状能够与人体小腿的形状吻合，以适合穿戴，进一步地，小腿挡板622的材料为柔性材料，具有弹性，使得在于人体小腿贴合时，与人体小腿柔性贴合，增加舒适感，避免在刚性贴合时，对人体小腿的磨损伤害；小腿绷带臂621呈弧形设置，能够与人体小腿的形状吻合，且在远离小腿挡板622的延伸方向上的尺寸逐渐变大，能够节省材料、降低成本，并减轻整体重量。

进一步地，小腿挡板622上设有小腿绷带6221，以在与人体小腿贴合时，绑缚人体小腿。

杆体机构63包括首位枢接的第一杆体631及第二杆体632，第一杆体631与第二杆体632分别枢接于固定座61及挡板组件62，以随动于挡板组件62。

其中，当挡板组件62相对于固定座61呈扣合状态时，第一杆体631与第二杆体632相对于第一杆体631和第二杆体632的枢转中心6311呈直线设置，以锁定挡板组件62。

参阅图19，当挡板组件62相对于固定座61呈扣合状态时，由于第一杆体631与第二杆体632相对于第一杆体631和第二杆体632的枢转中心6311呈直线设置，则若需要将挡板组件62脱离扣合状态，则需要在图示中的箭头方向旋转挡板组件62，此时，呈直线设置的第一杆体631与第二杆体632同时在该方向上抵顶小腿绷带臂621与固定座61，从而导致挡板组件62不能在该方向上旋转，进而锁定挡板组件62，在挡板组件62在于人体小腿贴合时，降低了与人体小腿脱离的概率，提高了使用的可靠性。

进一步地，当挡板组件62相对于固定座61呈打开状态时，第一杆体631与第二杆体632相对于第一杆体631与第二杆体632的枢转中心6311呈夹角设置。

可选的，连杆组件63进一步包括第三杆体633，第三杆体633与第一杆体631或第二杆体632连接，以在外力作用下推动第一杆体631或第二杆体632，使得第一杆体631或第二杆体632从直线设置变为夹角设置。

在本实施例中，第三杆体633与第一杆体631连接，当第一杆体631与第二杆体632处于上述的直线设置时，只需要手动给第三杆体633施加外力，使得第一杆体631相对于固定座61转动，即可使得第一杆体631与第二杆体632从直线设置变为夹角设置，此时，挡板组件62即可处于非锁定状态，进而从扣合状态变为打开状态。

可选的，第三杆体633与第一杆体631或第二杆体632呈夹角设置。

共同参阅图7及参阅图20，腰部支撑部件70与髋关节部件10连接，以用于与人体腰部贴合，进而支撑人体腰部，包括腰部第一连接件71、腰部第一支撑板72、腰部第二连接件73及腰部第二支撑板74。

腰部第一连接件71的一端与髋关节第二连接板13连接，数量为两个，且呈镂空设置，能够节省材料、降低成本，实现结构的轻巧化。

其中，腰部第一连接件71呈弯折设置。

腰部第一支撑板72与腰部第一连接件71的另一端连接，且呈镂空设置，能够节省材料、降低成本，实现结构的轻巧化。

其中，腰部第一支撑板72的形状与人体腰部的形状吻合，以与人体腰部贴合。

腰部第二连接件73的一端与腰部第一支撑板72。

腰部第二支撑板74与腰部第二连接件73的另一端连接，且呈镂空设置，能够节省材料、降低成本，实现结构的轻巧化。

进一步地，本实施例中的腰部支撑部件70还包括控制盒75，控制盒75与腰部第二支撑板74连接。

参阅图21，控制盒75包括电连接的电源751及控制器752，控制器752与髋关节驱动电机111a及膝关节驱动电机311a电连接，以控制髋关节驱动电机111a及膝关节驱动电机311a的工作状态。

共同参阅图22及图23，在实际应用场景中，本实施例中的外骨骼机器人实施例支撑于人体80以使得人体能够保持如图22所示的站立状态，当需要呈现其他状态，髋关节部件10和/或膝关节部件30中的驱动组件通过摩擦轮摩擦驱动传动组件，以带动人体80的髋关节及膝关节运动，能够呈现如图23的坐姿状态，当然本实施例中仅对上述的两种状态进行说明，在其他实施例中，外骨骼机器人还能够使得人体80呈现其他状态，比如行走中的状态。

区别于现有技术的情况，本实用新型通过采用外骨骼机器人的髋关节驱动组件包括髋关节摩擦轮以摩擦驱动髋关节传动组件，以带动关节运动的方式，使得髋关节驱动组件体积轻巧，运转平稳，进而使得外骨骼机器人适合穿戴且便于携带。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种外骨骼机器人的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节部件包括髋关节驱动组件及髋关节传动组件，所述髋关节驱动组件包括髋关节摩擦轮，所述髋关节传动组件与所述髋关节摩擦轮摩擦连接，以在所述髋关节摩擦轮的摩擦驱动下转动。

2.根据权利要求1所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节驱动组件进一步包括髋关节电机机构，所述髋关节摩擦轮在所述髋关节电机机构的轴向上与所述髋关节电机机构相对固定，以在所述髋关节电机机构的驱动下转动。

3.根据权利要求2所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节传动组件包括髋关节第一传动件及髋关节第二传动件，所述髋关节第一传动件与所述髋关节摩擦轮面向所述髋关节电机机构的一侧之间设有髋关节弹性件，所述髋关节弹性件产生在所述轴向上的弹力，所述髋关节第二传动件在所述髋关节摩擦轮的另一侧与所述髋关节第一传动件固定连接，以在所述弹力的作用下紧贴于所述髋关节摩擦轮，进而与所述髋关节摩擦轮摩擦连接。

4.根据权利要求3所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节弹性件与所述髋关节摩擦轮面向所述髋关节电机机构的一侧之间还设有依次贴设的髋关节摩擦片及髋关节钢片，所述髋关节弹性件的一端抵接于所述髋关节第一传动件，另一端抵接于所述髋关节钢片，以使得所述髋关节摩擦片紧贴于所述髋关节摩擦轮，进而使得所述髋关节第一传动件通过髋关节摩擦片与所述髋关节摩擦轮摩擦连接。

5.根据权利要求3所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节电机机构包括髋关节驱动电机及款关节支撑座，所述髋关节支撑座设有通孔，所述髋关节驱动电节的驱动轴从所述髋关节支撑座的一侧穿过所述通孔与所述髋关节支撑座固定连接。

6.根据权利要求5所述的髋关节部件，其特征在于，所述款关节支撑座上设有髋关节第一限位部，所述髋关节第一传动件设有髋关节第二限位部，在所述摩擦驱动时，所述髋关节第一限位部与所述髋关节第二限位部相配合，以限制所述髋关节传动组件的转动自由度。

7.根据权利要求5所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节驱动组件进一步髋关节减速机构，所述髋关节减速机构包括可相对转动的外轮及内轮，所述外轮在所述髋关节支撑座的另一侧与所述髋关节支撑座固定连接，所述内轮套设于所述髋关节驱动电机的驱动轴并与所述髋关节驱动电机的驱动轴相对固定，以在所述髋关节驱动电机的驱动轴的驱动下转动。

8.根据权利要求7所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节驱动组件进一步包括髋关节轴承机构，所述髋关节轴承机构包括可相对转动的外圈及内圈，所述外圈与所述髋关节支撑座固定连接，所述内圈套设于所述髋关节驱动电机的驱动轴并与所述内轮相对固定，以跟随所述内轮的转动而转动。

9.根据权利要求8所述的髋关节部件，其特征在于，所述髋关节摩擦轮在所述髋关节轴承机构远离髋关节减速器机构的一侧与髋关节轴承机构的内圈相对固定，以跟随所述内圈的转动而转动。

10.一种外骨骼机器人，其特征在于，所述外骨骼机器人包括权利要求1～9任一所述的髋关节部件。