CN216725149U - 穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置，该髋关节调节装置包括基座、两组髋关节调节组件和驱动装置，髋关节调节组件包括髋关节固定座、髋关节移动件和髋关节模组，驱动装置包括第一驱动机构和/或第二驱动机构，其中，第一驱动机构用于驱使髋关节固定座在第一方向相互靠近或远离，第二驱动机构用于驱使髋关节移动件带动髋关节模组在第二方向同步远离或靠近基座。本实用新型的穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置，能够满足两组髋关节模组在第一方向上以及第二方向上的位置调整需要，以便将髋关节模组调整至与人体髋关节相重合，以改善患者穿戴舒适性并提升康复效果。

Description

穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置

技术领域

本实用新型涉及用于康复训练的辅助医疗器械技术领域，特别是涉及一种穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置。

背景技术

近年来，随着人口老年化的发展，因脑卒中、脊髓神经受伤以及其他各种事故等引起的下肢功能性障碍的患者越来越多。传统的康复治疗方式是通过专业康复医生的专业手法来反复训练，而随着科学技术尤其是机器人技术的发展，下肢外骨骼机器人可在很大程度上代替康复医生去完成枯燥无味的重复训练动作。

目前下肢外骨骼机器人处于早期快速发展阶段，其还存在以下问题：目前市面上的下肢外骨骼机器人髋关节不能精确的使外骨骼关节和人体髋关节完全重合，给患者穿戴和康复效果带来影响；而且，前下肢外骨骼髋关节调节大多采用多孔固定档位调节方式，调节时需要使用专用工具，操作不方便。

实用新型内容

基于此，提供一种穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置，以解决如何操作不便以及穿戴和康复效果不佳的问题。

一方面，本实用新型提供一种髋关节调节装置，包括：

基座；

两组髋关节调节组件，所述两组髋关节调节组件沿第一方向可移动地设置于所述基座，每组所述髋关节调节组件包括髋关节固定座、髋关节移动件和髋关节模组，所述髋关节固定座与所述基座滑动连接，所述髋关节移动件与所述髋关节模组相连接且能够相对所述髋关节固定座在第二方向移动，以带动所述髋关节模组在第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向相互垂直；及

驱动装置，包括第一驱动机构和/或第二驱动机构，其中，所述第一驱动机构用于驱使所述两组髋关节调节组件的所述髋关节固定座在所述第一方向相互靠近或相互远离；所述第二驱动机构用于驱使所述两组髋关节调节组件的髋关节移动件在所述第二方向同步远离所述基座或同步靠近所述基座。

在其中一个实施例中，所述基座设有滑轨，所述两组髋关节调节组件的所述髋关节固定座均连接有固定块，每个所述固定块通过滑块与所述滑轨滑动连接和/或所述髋关节固定座开设有滑槽以通过所述滑槽与所述滑轨滑动配合。

在其中一个实施例中，所述固定块与相对应的所述髋关节固定座一体成型；和/或，所述第一驱动机构包括传动件、第一连杆、第二连杆和第一驱动组件，所述第一连杆的两端分别铰接于所述传动件与其中一个所述固定块，所述第二连杆的两端分别铰接于所述传动件与另一个所述固定块，所述第一驱动组件用于驱使传动件沿第三方向移动，使得所述传动件分别经所述第一连杆和第二连杆带动相应的所述髋关节固定座沿所述滑轨滑动。

在其中一个实施例中，所述第一驱动组件包括电机、同步带和丝杆，所述电机的输出轴和丝杆均设置有与所述同步带相配合的同步轮，以使得所述电机能够经所述同步带带动所述丝杆旋转运动，所述丝杆沿所述第三方向延伸并与所述传动件螺纹配合。

在其中一个实施例中，所述第一驱动机构包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸和所述第二气缸分别与所述两组髋关节调节组件的所述髋关节固定座相连接，并用于驱使两个所述髋关节固定座同时朝相反的方向运动；

或者，所述第一驱动机构包括双轴伸电机、第一螺杆和第二螺杆，所述双轴伸电机的两个输出轴分别用于驱使所述第一螺杆和所述第二螺杆同时朝相同的方向运动，所述第一螺杆和所述第二螺杆的螺纹旋向相反并分别与所述两组髋关节调节组件的髋关节固定座螺纹配合。

在其中一个实施例中，所述第二驱动机构包括第二驱动组件、驱动轴和两个传动组件，所述第二驱动组件用于驱使所述驱动轴旋转运动，所述驱动轴沿所述第一方向延伸，且所述驱动轴的两端分别设置有第一驱动部和第二驱动部，当所述第二驱动组件带动所述驱动轴旋转运动时，所述第一驱动部和所述第二驱动部分别经两个所述传动组件带动所述两组髋关节调节组件的所述髋关节移动件在所述第二方向移动。

在其中一个实施例中，所述髋关节固定座包括垂直连接的第一连接板和第二连接板，所述传动组件包括传动轴、传动丝杆和啮合传动件，所述传动轴和所述传动丝杆分别转动连接于所述第一连接板和所述第二连接板，且彼此之间通过所述啮合传动件传动连接，所述传动轴与所述驱动轴同轴设置并用于将所述驱动轴的扭力矩传递至所述传动丝杆，所述传动丝杆与相应的所述髋关节移动件螺纹连接，所述传动轴与所述驱动轴可轴向相对移动，以在所述髋关节固定座在所述第一方向移动时，所述传动轴与所述驱动轴彼此沿轴向伸缩运动。

在其中一个实施例中，所述第一驱动部和/或所述第二驱动部滑动套接于所述传动轴，且滑动地穿设于所述第一连接板；或者，所述传动轴具有插接腔，所述插接腔用于与所述驱动轴可滑动地插接配合。

在其中一个实施例中，所述髋关节移动件与所述第二连接板滑动连接。

在其中一个实施例中，所述两组髋关节调节组件镜像对称设置，且彼此间的镜像面与所述第一方向相垂直。

在其中一个实施例中，包括控制箱组件，所述控制箱组件包括壳体以及设置于所述壳体内的控制器，所述壳体的相对两侧设有避空槽，所述基座与所述壳体相连接，并使得所述髋关节固定座从所述避空槽伸出所述壳体，所述控制器用于接收控制指令并根据所述控制指令控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构运动。

另一方面，本实用新型提供一种穿戴式下肢外骨骼机器人，包括下肢组件以及如上述的髋关节调节装置，所述下肢组件包括左腿模块和右腿模块，所述左腿模块与所述右腿模块分别与所述两组髋关节调节组件的所述髋关节模组相连接。

上述的穿戴式下肢外骨骼机器人及其髋关节调节装置，两组髋关节调节组件，所述两组髋关节调节组件沿第一方向可移动地设置于所述基座，从而可以调整两组髋关节调节组件在第一方向上的相对位置，且各髋关节调节组件中，髋关节移动件能够带动髋关节模块在第二方向移动，这样将具有该髋关节调节装置的穿戴式下肢外骨骼机器人穿戴至人体下肢，并使得第一方向与额状轴对应、第二方向与矢状轴对应时，利用该髋关节调节装置可以便捷地将髋关节模组调整至与人体髋关节相重合，以改善患者穿戴舒适性并提升康复效果。特别地，利用第一驱动机构和第二驱动机构能够分别实现两组髋关节调节组件的髋关节模组在第一方向上的相对位置调整以及第二方向上的同步运动，以便同时调整左、右髋关节模组的位置，降低调节难度

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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实施例的附图。

图1为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置的结构示意图；

图2为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置中，第一驱动机构的结构示意图；

图3为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置的整体安装结构示意图；

图4为人体的各轴分布示意图；

图5为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置中，控制箱组件的内部结构示意图；

图6为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置的整体外观结构示意图；

图7为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置中，第二驱动机构的安装结构示意图；

图8为穿戴式下肢外骨骼机器人的髋关节调节装置中，第二驱动机构的传动组件的安装结构示意图。

附图标号说明：

10、基座；10a、滑轨；10b、滑块；10c、第一带座轴承；

20、髋关节调节组件；20a、固定块；20b、导轨；21、髋关节固定座；21a、第一连接板；21b、第二连接板；21c、滑槽；22、髋关节移动件；22a、滑座；23、髋关节模组；

30、第一驱动机构；31、电机；31a、安装架；32、同步带；33、丝杆；33a、轴座；34、传动件；35、第一连杆；36、第二连杆；

40、第二驱动机构；41、第二驱动组件；411、驱动电机；411a、支架；412、传动皮带；42、驱动轴；42a、第一驱动部；42b、第二驱动部；43、传动组件；431、传动轴；431a、插接腔；432、传动丝杆；432a、第二带座轴承；433、啮合传动件；433a、第一锥齿轮；433b、第二锥齿轮；

50、控制箱组件；51、壳体；51a、主壳；51b、面盖；51c、避空槽；52、电池；53、触控屏。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

本实用新型的一种髋关节调节装置，设置在穿戴式下肢外骨骼机器人中，并用于辅助髋关节康复。结合图1和图2所示，该髋关节调节装置包括基座10、髋关节调节组件20、第一驱动机构30和第二驱动机构40。其中，该髋关节调节装置作为辅助髋关节康复的医疗器械，髋关节调节组件20设置为两组，以分别对应左髋关节和右髋关节。两组髋关节调节组件20沿第一方向(即图1示出的X1-X2方向)可移动地设置于基座10，由此，两组髋关节调节组件20在第一方向上可以彼此相向运动或相背运动。

髋关节调节组件20包括髋关节固定座21、髋关节移动件22和髋关节模组23，髋关节固定座21与基座10滑动连接，髋关节移动件22与髋关节模组23相连接，且能够相对髋关节固定座21在第二方向(即图1示出的Y1-Y2方向)移动。

为便于表述，下文中将对应于左髋关节的髋关节模组23称为“左髋关节模组”，相应地，将对应于右髋关节的髋关节模组23称为“右髋关节模组”。

第一驱动机构30和第二驱动机构40作为用于调整两个髋关节模组23位置的驱动装置，在一些实施方式中，驱动装置可以只设置第一驱动机构30和第二驱动机构40的其中一个，例如，驱动装置可以只设置有第一驱动机构30，或者，驱动装置只设置有第二驱动机构30。在其他实施方式中，驱动装置也可以同时设置有第一驱动机构30和第二驱动机构40。确切的说，驱动装置包括第一驱动机构30和/或第二驱动机构40。

其中，第一驱动机构30用于驱使两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21在第一方向相互靠近或相互远离，以调整两组髋关节调节组件20的髋关节模组23(即左髋关节模组和右髋关节模组)在第一方向上的间距。第二驱动机构40用于驱使两组髋关节调节组件20的髋关节移动件22在第二方向同步远离基座10或同步靠近基座10，以使得两组髋关节调节组件20的髋关节移动件22带动相应的髋关节模组23在第二方向同步移动。这里需要特别指出的是，同步移动是指两个髋关节模组23同时朝相同的方向移动，以此达到一次操作实现两个髋关节模组23相对人体的髋关节的位置调整，降低调节难度。

可理解地，在驱动装置包括第一驱动机构30和第二驱动机构40的实施方式中，可以利用第一驱动机构30实现调整左、右髋关节模组在第一方向上的相对位置，并且利用第二驱动机构40实现左、右髋关节模组在第二方向上的同步运动，这种同步调整左、右髋关节模组的方式，有利于确保穿戴式下肢外骨骼机器人的穿戴正确性，避免其中一侧的髋关节模组23调整到位时，另一侧的髋关节模组23还未调整到位，需要继续调整而影响操作体验，不调整则又会导致穿戴舒适度不佳或影响跟随相应髋关节运动效果。

需要说明的是，第二方向与第一方向相互垂直。在髋关节调节装置穿戴至人体下肢时，可使得第一方向与额状轴对应、第二方向与矢状轴对应，从而将具有该髋关节调节装置的穿戴式下肢外骨骼机器人穿戴至人体下肢，并使得第一方向与额状轴对应、第二方向与矢状轴对应时，利用该髋关节调节装置可以便捷地将髋关节模组23调整至与人体髋关节相重合，以改善患者穿戴舒适性并提升康复效果。

髋关节固定座21与基座10滑动连接的实现结构具有多种可能。

例如，结合图7和图8所示，髋关节固定座21开设有滑槽21c(参阅图8所示)，基座10上设置有与滑槽21c相配合的滑轨10a(参阅图7所示)，从而利用滑槽21c与滑轨10a的滑动配合，使得髋关节固定座21能够相对基座10滑动。可以理解地，基于两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21在第一驱动机构30的驱使下在第一方向相互靠近或相互远离，滑轨10a沿第一方向设置于基座10，以适应髋关节固定座21相对基座10沿第一方向滑动。

再例如，如图1所示，基座10设有滑轨10a，两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21均连接有固定块20a，每个固定块20a通过滑块10b与滑轨10a滑动连接。这种结构设置，也能够实现髋关节固定座21与基座10之间的滑动连接。

需要说明的是，在一些实施方式中，髋关节固定座21在利用与固定块20a相连接的滑块10b实现与基座10的滑轨10a滑动连接的同时，髋关节固定座21开设有与滑轨10a滑动配合的滑槽21c，从而利用这种多重滑动配合结构提高髋关节固定座21与基座10之间的滑动连接稳定性。而且通过这种结构设置，可以在不损害髋关节固定座21和基座10之间滑动连接稳定性的情况下，将与滑块10b相连接的固定块20a与滑块10b做得尽可能小，以利于结构小型化。

对于髋关节固定座21与基座10之间的滑动连接结构，在此不做限定。

下面为了方便对第一驱动机构30实现两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21在第一方向相互靠近或相互远离的作用原理进行说明，以髋关节固定座21连接有固定块20a为例，对髋关节调节装置的结构做进一步说明。但需要注意的是，固定块20a与相对应的髋关节固定座21可以是一体成型，也可以是独立设置并通过焊接或胶水连接或卡接等方式相连接。

结合图2和图3所示，第一驱动机构30包括第一驱动组件、传动件34、第一连杆35和第二连杆36。第一连杆35的两端分别铰接于传动件34与其中一个固定块20a，第二连杆36的两端分别铰接于传动件34与另一个固定块20a。第一驱动组件用于驱使传动件34沿第三方向移动，使得传动件34分别经第一连杆35和第二连杆36带动相应的髋关节固定座21沿滑轨10a滑动。具体地，第一驱动组件驱使传动件34沿第三方向移动时，第一连杆35带动相应的固定块20a沿滑轨10a滑动，第二连杆36带动相应的固定块20a沿滑轨10a滑动，由于两侧的固定块20a分别与相应的髋关节固定座21相连接，从而在第一连杆35和第二连杆36的带动下，两侧的髋关节固定座21沿滑轨10a相互靠近或相互远离，以调整与两侧的髋关节固定座21相连接的髋关节模组23在第一方向上的间距，以便与人体的腰部/髋部的相适配，提高穿戴舒适度。

第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。在一些实施方式中，髋关节模组23可以实现绕第一方向、第二方向和第三方向三个自由度方向独立旋转运动，使得该髋关节调节装置在不侵入穿戴者体内的前提下，与穿戴者腰部进行同构运动。需要说明的是，同构运动是指为了能够更紧密地贴合人体运动，髋关节调节装置穿戴于腰部/髋部时，髋关节模组23的运动规律与人体髋关节的运动规律尽量相同。特别地，结合图4所示，由于人体的髋关节可以绕人体矢状轴、额状轴和垂直轴三个自由度方向独立旋转运动，因此，在将穿戴式下肢外骨骼机器人穿戴于人体时，可以将两两垂直的第一方向、第二方向和第三方向分别与额状轴、矢状轴和垂直轴一一对应，这样，经过髋关节调节装置可以将髋关节模组23沿第一方向和第二方向调整，以保持与人体髋关节相一致，继而在人体髋关节运动时，髋关节模组23一起实现绕人体矢状轴、额状轴和垂直轴三个自由度独立旋转运动。

继续参阅图2和图3所示，第一驱动组件包括电机31、同步带32和丝杆33。电机31的输出轴和丝杆33均设置有与同步带32相配合的同步轮，以使得电机31能够经同步带32带动丝杆33旋转运动，丝杆33沿第三方向延伸并与传动件34螺纹配合。该实施方式中，电机31的输出轴转动时，与电机31的输出轴的同步轮转动，从而经同步带32带动与丝杆33相连接的同步轮同步转动，从而实现丝杆33绕自身的纵向轴线(即第三方向)旋转运动。由于丝杆33与传动件34螺纹配合，从而丝杆33旋转运动时，能够螺旋传动该传动件34移动，这样便可以利用传动件34经第一连杆35和第二连杆36带动两组髋关节调节组件20沿第一方向相向运动或相背运动。

需要说明的是，电机31相对基座10固定，且两者彼此固定方式具有多种可能。结合图2至图5所示，电机31通过安装架31a与基座10相连接。髋关节调节装置包括控制箱组件50，控制箱组件50包括壳体51以及设置于壳体51内的控制器(图未示出)，电机31通过安装架31a安装在壳体51内，基座10与壳体51相连接，从而使得安装于壳体51内的电机31相对基座10固定。在一些实施方式中，参阅图3所示，丝杆33通过轴座33a安装于壳体51。

继续参阅图3和图5所示，壳体51的相对两侧设有避空槽51c，基座10与壳体51相连接，并使得髋关节固定座21从避空槽51c伸出壳体51，以避免壳体51干涉髋关节固定座21的运动。

控制器用于接收控制指令并根据控制指令控制第一驱动机构30和第二驱动机构40运动。

壳体51内设置有电池52，以为髋关节调节装置中的如电机31等元件供电。需要说明的是，电池52的数量不作限定，例如。在一些实施方式中，壳体51内设置有两个对称设置的电池52，以便协调壳体51两侧的配重，避免两侧配置不均而影响穿戴舒适度。在其他实施方式中，电池52的数量也可以是2个以上。

壳体51上可以安装触控屏53，触控屏53与控制器电性连接，触控屏53用于接收触摸操作并向控制器输出与触摸操作相对应的控制指令，以使得控制器根据相应的控制指令控制第一驱动机构30和第二驱动机构40运动，以将髋关节模组23调整至与人体髋关节相对应的位置，提高穿戴舒适性，并提高良好的康复锻炼效果。该实施方式中，利用触控屏53可以提供清晰操控界面，以提高操作便捷性。

结合图6所示，壳体51包括主壳51a和面盖51b，两者相连接，以围合成收容空间，方便设置前述的如电池52、控制器和触控屏53等元件。壳体51可以对其内部的元件形成保护效果，并且减少如电机31、髋关节固定座21等结构的不必要外露，以改善外观整体性。

主壳51a和面盖51b可以采取胶水连接，也可以采取卡扣连接，还可以利用螺钉、螺栓等连接件相连。对于主壳51a和面盖51b之间的连接方式，在此不作限定。

需要说明的是，第一驱动机构30的结构不限于上述实施方式中的结构，在一些实施方式中，第一驱动机构30也可以不是采取第一连杆35和第二连杆36的铰链传动方式。例如，在一些实施方式中，第一驱动机构30包括第一气缸(图未示出)和第二气缸(图未示出)，第一气缸和第二气缸分别与两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21相连接，并用于驱使两个髋关节固定座21同时朝相反的方向运动。这种结构设置下，第二驱动机构40的结构简单，且只需要控制第一气缸和第二气缸的伸缩杆同时做伸缩运动，使得第一气缸的伸缩杆的运动方向和第二气缸的伸缩杆的运动方向时刻保持相反，这样便可以驱使两个髋关节固定座2同时朝相反的方向运动。再例如，在另一些实施方式中，第一驱动机构30包括双轴伸电机(图未示出)、第一螺杆(图未示出)和第二螺杆(图未示出)，双轴伸电机的两个输出轴分别用于驱使第一螺杆和第二螺杆同时朝相同的方向运动，第一螺杆和第二螺杆的螺纹旋向相反并分别与两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21螺纹配合，从而利用双轴伸电机的旋转运动使得第一螺杆和第二螺杆同时带动两组髋关节调节组件20的髋关节固定座21相互靠近或相互远离。对于第一驱动机构30的结构，在此不作限定，只要能够同时驱使与基座10滑动连接的两个髋关节固定座21相互靠近或相互远离即可。

结合图1和图7所示，在一些实施方式中，第二驱动机构40包括第二驱动组件41、驱动轴42和两个传动组件43。第二驱动组件41用于驱使驱动轴42旋转运动，驱动轴42沿第一方向延伸，且驱动轴42的两端分别设置有第一驱动部42a和第二驱动部42b，当第二驱动组件41带动驱动轴42旋转运动时，第一驱动部42a和第二驱动部42b分别经两个传动组件43带动两组髋关节调节组件20的髋关节移动件22在第二方向上朝相同方向移动，继而同时调整左、右髋关节模组在矢状轴方向的位置，降低调节难度。

第二驱动组件41包括驱动电机411和传动皮带412，驱动电机411通过该传动皮带412驱使驱动轴42旋转运动。更进一步地，驱动电机411的输出轴和驱动轴42上均设置有与传动皮带412相配合的皮带轮，以降低传动皮带412出现打滑的几率。

第二驱动组件41还可以是其他结构，例如，在另一些实施方式中，第二驱动组件41包括驱动齿、传动齿条、被动齿和驱动电机。驱动齿和被动齿均与传动齿条相啮合，被动齿与驱动轴42相连接，从而驱动齿带动传动齿条旋转运动时，传动齿条带动被动齿转动，使得与被动齿相连接的驱动轴42旋转运动。其中，驱动齿可以是设置在驱动电机的输出轴上，以在驱动电机的驱使下转动。也可以是采取其他能够结构来实现驱动齿的转动。对于第二驱动组件41的结构，再次不作限定，只要第二驱动组件41能够使得驱动轴42旋转运动即可。

如图3所示，第二驱动组件41整体设置在壳体51内，使得整体结构紧凑。在第二驱动组件41包括驱动电机411和传动皮带412的实施方式中，驱动电机411可以是通过支架411a(参阅图7所示)安装至控制组件的壳体51内。

结合图8所示，髋关节固定座21包括垂直连接的第一连接板21a和第二连接板21b。传动组件43包括传动轴431、传动丝杆432和啮合传动件433，传动轴431和传动丝杆432分别转动连接于第一连接板21a和第二连接板21b，且彼此之间通过啮合传动件433传动连接，具体地，啮合传动件433包括相互啮合的第一锥齿轮433a和第二锥齿轮433b，第一锥齿轮433a与传动轴431同轴连接，第二锥齿轮433b与传动丝杆432连接，从而利用第一锥齿轮433a和第二锥齿轮433b的啮合，使得传动轴431旋转运动时能够带动传动丝杆432旋转运动。

该实施方式中，传动轴431与驱动轴42同轴设置，即传动轴431与驱动轴42均沿第一方向设置，传动丝杆432沿第二方向设置，传动丝杆432与相应的髋关节移动件22螺纹连接，从而传动丝杆432旋转运动时能够带动相应髋关节移动件22沿第二方向移动。

需要特别指出的是，传动轴431与驱动轴42可轴向相对移动，即在第一方向上，传动轴431与驱动轴42两者之间可相对移动。由此，髋关节固定座21在第一方向移动时，传动轴431与驱动轴42彼此沿轴向伸缩运动，从而避免干涉两组髋关节调节组件20沿第一方向相向运动或相背运动。

结合图7和图8所示，传动轴431具有插接腔431a，插接腔431a用于与驱动轴42可滑动地插接配合。可以理解的，插接腔431a的横截面形状与驱动轴42的横截面形状一致，且不是圆形，从而使得驱动轴42能够沿传动轴431的插接腔431a轴向移动，且当驱动轴42旋转运动时，能够带动传动轴431旋转运动。

在一些实施方式中，驱动轴42的第一驱动部42a和/或第二驱动部42b的横截面为D形，此时，插接腔431a的横截面也为D形。在其他实施方式中，第一驱动部42a和/或第二驱动部42b的横截面形状还可以是其他形状，比如为三角形、椭圆形、菱形或正多边形，只要不是圆形，就能够使得驱动轴42转动时能够带动传动轴431一起转动。

在另一些实施方式中，驱动轴42的第一驱动部42a和/或第二驱动部42b滑动套接于传动轴431，可理解地，驱动轴42和传动轴431能够彼此轴向滑动，且能够向传动轴431传递扭矩，继而使得驱动轴42旋转运动时，能够带动传动轴431一起转动。

进一步地，驱动轴42滑动地穿设于第一连接板21a，从而提高驱动轴42在径向上的稳定性，从而使得驱动轴42在第二驱动组件41的驱使下平稳的旋转运动。

需要说明的是，上述实施方式中，驱动轴42、传动轴431和传动丝杆432等结构可以通过带座轴承可转动地安装在相应位置，以利用轴承提升旋转运动的顺畅性。例如，结合图7所示，驱动轴42通过第一带座轴承10c与基座10相连接。第一带座轴承10c的数量可以是多个，以提升稳定性，比如为2个或2个以上。再例如，结合图8所示，传动丝杆432的两端分别通过第二带座轴承432a与第二连接板21b相连接。

继续参阅图8所示，髋关节移动件22与第二连接板21b滑动连接，例如，第二连接板21b设有沿第二方向设置的导轨20b，髋关节移动件22通过滑座22a与导轨20b滑动配合，以提高髋关节移动件沿第二方向移动稳定性。髋关节移动件22与滑座22a可以通过螺钉连接，也可以是焊接为一体。

需要说明的是，在一些实施方式中，结合图1和图3所示，两组髋关节调节组件20镜像对称设置，且彼此间的镜像面与第一方向相垂直，通过这种结构设置，使得髋关节调节组件20符合人体骨骼对称的规律，在设计髋关节调节组件20时，只需要设计其中一侧的调节结构，另一侧只需镜像设置即可，从而简化结构复杂度，而且利用这种镜像对称的结构设置，使得对左、右髋关节模组的调节效果趋于一致，改善穿戴使用体验。

在一些实施方式中，穿戴式下肢外骨骼机器人还包括下肢组件，以利用下肢组件模拟人体的下肢。具体地，下肢组件包括左腿模块和右腿模块，左腿模块与右腿模块分别与两组髋关节调节组件20的髋关节模组23相连接。可理解地，左腿模块与左髋关节模组相连接，右腿模块与右髋关节模组相连接，从而利用左髋关节模组和右髋关节模组模拟人体的髋关节转动时，相应的左腿模块和右腿模块能够调整姿态，以适应辅助下肢康复锻炼的需要。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种髋关节调节装置，其特征在于，包括：

基座；

两组髋关节调节组件，所述两组髋关节调节组件沿第一方向可移动地设置于所述基座，每组所述髋关节调节组件包括髋关节固定座、髋关节移动件和髋关节模组，所述髋关节固定座与所述基座滑动连接，所述髋关节移动件与所述髋关节模组相连接且能够相对所述髋关节固定座在第二方向移动，以带动所述髋关节模组在第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向相互垂直；及

驱动装置，包括第一驱动机构和/或第二驱动机构，其中，所述第一驱动机构用于驱使所述两组髋关节调节组件的所述髋关节固定座在所述第一方向相互靠近或相互远离；所述第二驱动机构用于驱使所述两组髋关节调节组件的髋关节移动件在所述第二方向同步远离所述基座或同步靠近所述基座。

2.根据权利要求1所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述基座设有滑轨，所述两组髋关节调节组件的所述髋关节固定座均连接有固定块，每个所述固定块通过滑块与所述滑轨滑动连接和/或所述髋关节固定座开设有滑槽以通过所述滑槽与所述滑轨滑动配合。

3.根据权利要求2所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述固定块与相对应的所述髋关节固定座一体成型；和/或，所述第一驱动机构包括传动件、第一连杆、第二连杆和第一驱动组件，所述第一连杆的两端分别铰接于所述传动件与其中一个所述固定块，所述第二连杆的两端分别铰接于所述传动件与另一个所述固定块，所述第一驱动组件用于驱使传动件沿第三方向移动，使得所述传动件分别经所述第一连杆和第二连杆带动相应的所述髋关节固定座沿所述滑轨滑动。

4.根据权利要求3所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括电机、同步带和丝杆，所述电机的输出轴和丝杆均设置有与所述同步带相配合的同步轮，以使得所述电机能够经所述同步带带动所述丝杆旋转运动，所述丝杆沿所述第三方向延伸并与所述传动件螺纹配合。

5.根据权利要求1所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸和所述第二气缸分别与所述两组髋关节调节组件的所述髋关节固定座相连接，并用于驱使两个所述髋关节固定座同时朝相反的方向运动；

或者，所述第一驱动机构包括双轴伸电机、第一螺杆和第二螺杆，所述双轴伸电机的两个输出轴分别用于驱使所述第一螺杆和所述第二螺杆同时朝相同的方向运动，所述第一螺杆和所述第二螺杆的螺纹旋向相反并分别与所述两组髋关节调节组件的髋关节固定座螺纹配合。

6.根据权利要求1所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二驱动组件、驱动轴和两个传动组件，所述第二驱动组件用于驱使所述驱动轴旋转运动，所述驱动轴沿所述第一方向延伸，且所述驱动轴的两端分别设置有第一驱动部和第二驱动部，当所述第二驱动组件带动所述驱动轴旋转运动时，所述第一驱动部和所述第二驱动部分别经两个所述传动组件带动所述两组髋关节调节组件的所述髋关节移动件在所述第二方向移动。

7.根据权利要求6所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述髋关节固定座包括垂直连接的第一连接板和第二连接板，所述传动组件包括传动轴、传动丝杆和啮合传动件，所述传动轴和所述传动丝杆分别转动连接于所述第一连接板和所述第二连接板，且彼此之间通过所述啮合传动件传动连接，所述传动轴与所述驱动轴同轴设置并用于将所述驱动轴的扭力矩传递至所述传动丝杆，所述传动丝杆与相应的所述髋关节移动件螺纹连接，所述传动轴与所述驱动轴可轴向相对移动，以在所述髋关节固定座在所述第一方向移动时，所述传动轴与所述驱动轴彼此沿轴向伸缩运动。

8.根据权利要求7所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述第一驱动部和/或所述第二驱动部滑动套接于所述传动轴，且滑动地穿设于所述第一连接板；或者，所述传动轴具有插接腔，所述插接腔用于与所述驱动轴可滑动地插接配合。

9.根据权利要求7或8所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述髋关节移动件与所述第二连接板滑动连接。

10.根据权利要求1所述的髋关节调节装置，其特征在于，所述两组髋关节调节组件镜像对称设置，且彼此间的镜像面与所述第一方向相垂直。

11.根据权利要求1所述的髋关节调节装置，其特征在于，包括控制箱组件，所述控制箱组件包括壳体以及设置于所述壳体内的控制器，所述壳体的相对两侧设有避空槽，所述基座与所述壳体相连接，并使得所述髋关节固定座从所述避空槽伸出所述壳体，所述控制器用于接收控制指令并根据所述控制指令控制所述第一驱动机构和所述第二驱动机构运动。

12.一种穿戴式下肢外骨骼机器人，其特征在于，包括下肢组件以及如权利要求1-11任一项所述的髋关节调节装置，所述下肢组件包括左腿模块和右腿模块，所述左腿模块与所述右腿模块分别与所述两组髋关节调节组件的所述髋关节模组相连接。

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