CN220807382U - 一种用于上身助力的外骨骼机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于上身助力的外骨骼机器人，包括大臂和小臂，大臂的一端与小臂的一端通过快拆组件铰接，大臂靠近小臂的一端设置有用于驱动小臂转动的驱动电机；本实用新型通设置的快拆组件可以实现大臂和小臂进行快速的拆卸，在拆卸时，将手柄螺帽从安装板上旋下，然后将卡接件从螺柱上取下，使得小臂与螺柱分离，然后将第二限位杆从第二限位孔内抽出，即可完成大臂、小臂和驱动电机的分离，操作时，只需旋转一个手柄螺帽即可，操作简单，有效提高后续的维修效率。

Description

一种用于上身助力的外骨骼机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种用于上身助力的外骨骼机器人。

背景技术

外骨骼是一种可以为人体提供助力的可穿戴机械设备，采用刚性材料作为关节间支撑，采用电动、液压动力单元作为关节驱动，在工作过程中通过动力关节发力为人体提供辅助，共同完成目标作业。外骨骼包括上肢外骨骼、下肢外骨骼等，上肢外骨骼、下肢外骨骼通过关节安装在背板上，为人体上肢和下肢提供助力。

公告号为CN213731750U的中国授权专利公开了上肢助力外骨骼装置，其技术问题中记载“现有上肢外骨骼装置普遍存在零部件多、结构复杂、成本高等问题。此外，货物搬运、装卸过程中，上肢外骨骼装置很容易出现损耗，需要维修，而现有上肢外骨骼装置维修起来比较麻烦，维修成本高”。

由上述公开文献记载可知，现有的上肢助力外骨骼装置，在出现损坏后，因零部件多，存在拆卸不便，维修起来比较麻烦，维修成本高的问题。

同时，申请还发现，上述公开文献所公开的上肢助力外骨骼装置，其大臂和小臂的长度均无法进行调节，进而存在无法根据使用者手臂的长度进行调节的缺陷。

为此我们提出一种用于上身助力的外骨骼机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于上身助力的外骨骼机器人，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种用于上身助力的外骨骼机器人，包括大臂和小臂，所述大臂的一端与所述小臂的一端通过快拆组件铰接，所述大臂靠近所述小臂的一端设置有用于驱动所述小臂转动的驱动电机。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述大臂和所述小臂均包括第一调节臂和第二调节臂，所述第一调节臂的一侧开设有插槽，所述第二调节臂通过调节件可调节插接在所述插槽内，所述第一调节臂的一端与所述第二调节臂的一端均开设有用于安装的圆孔。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述快拆组件包括安装板、螺柱和手柄螺帽，所述安装板的一侧固定连接有若干第二限位杆，所述驱动电机固定安装在所述安装板远离所述第二限位杆的一侧，所述大臂上的第二调节臂的一端开设有第二限位孔，所述第二限位杆插接在所述第二限位孔的内部，所述螺柱转动安装在所述安装板上，所述螺柱的一端与所述驱动电机的转轴固定连接，所述大臂上的第二调节臂一端与所述小臂上的第一调节臂一端通过螺柱铰接，所述螺柱上设置有用于将所述小臂上的第一调节臂与所述螺柱进行固定的卡接件，所述手柄螺帽螺纹安装在所述螺柱远离所述安装板的一端。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述卡接件包括环形板，所述环形板的内环固定连接有卡头，所述环形板的一侧固定连接有若干第一限位杆，所述小臂上的第一调节臂一端侧面开设有与所述第一限位杆相对应的第一限位孔，所述第一限位杆插接在所述第一限位孔内，所述螺柱远离所述安装板的一端开设有限位卡槽，所述卡头卡接在所述限位卡槽内。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述小臂上的第一调节臂一端侧面开设有与所述第一限位孔相连通的安装槽，所述手柄螺帽位于所述安装槽内部。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述大臂上和所述小臂上均固定连接有绑带，所述绑带的一端缝接有魔术贴毛面，所述绑带的另一端缝接有魔术贴勾面。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述调节件包括压板、定位套、插杆、挡板、和弹簧，所述第二调节臂的内部为中空设置，所述定位套固定连接在所述第二调节臂的内部，所述挡板活动设置在所述第二调节臂的内部，所述第一调节臂的一端内顶部开设有与所述插槽相连通的第一滑槽，所述第一调节臂的一端顶部开设有与所述第一滑槽相连通的第二滑槽，所述第二滑槽的两侧壁均开设有齿槽，所述压板的两侧面均固定连接有卡齿，所述卡齿能够卡入所述齿槽内，所述插杆固定连接在所述压板的底部，所述插杆的下端滑动贯穿所述第二调节臂的顶部伸入所述第二调节臂内部后与所述挡板固定连接，所述插杆的下端滑动插接在所述定位套上，所述弹簧套设在所述插杆的下端，所述弹簧的底部压在所述定位套顶部，所述弹簧的顶部抵在所述挡板的底部。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述压板的底部固定连接有导向杆，所述导向杆的下端滑动贯穿所述第二调节臂的顶部后与所述挡板固定连接。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述插槽内部固定连接有凸形卡板，所述第二调节臂的一侧开设有与所述凸形卡板相匹配的凹形插槽，所述第二调节臂插入所述插槽内后，所述凹形插槽卡在所述凸形卡板上。

在根据本实用新型的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其中，所述压板的顶部开设有防滑纹。

本实用新型至少具备以下有益效果：

1.本实用新型通设置的快拆组件可以实现大臂和小臂进行快速的拆卸，在拆卸时，将手柄螺帽从安装板上旋下，然后将卡接件从螺柱上取下，使得小臂与螺柱分离，然后将第二限位杆从第二限位孔内抽出，即可完成大臂、小臂和驱动电机的分离，操作时，只需旋转一个手柄螺帽即可，操作简单，有效提高后续的维修效率；

2.通过设置的第一调节臂、第二调节臂配合调节件可以对大臂和小臂的长度进行调节，进而可以适用于手臂长度不同的人群。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸的结构示意图之一；

图3为本实用新型的爆炸的结构示意图之二；

图4为本实用新型的局部剖面结构示意图；

图5为本实用新型的第一调节臂的结构示意图；

图6为图2中的A部放大结构示意图；

图7为图4中的B部放大结构示意图；

图8为图5中的C部放大结构示意图；

图9为本实用新型的驱动电机与安装板的连接结构示意图。

附图标号说明：

1、大臂；

101、第一调节臂；1011、插槽；1012、凸形卡板；1013、第一滑槽；1014、第二滑槽；1015、齿槽；1016、安装槽；1017第一限位孔；102、第二调节臂；1021、第二限位孔；

2、小臂；3、绑带；4、驱动电机；5、安装板；501、第二限位杆；502、螺柱；503、限位卡槽；

6、手柄螺帽；7、卡接件；701、环形板；702、卡头；703、第一限位杆；

8、调节件；801、压板；802、卡齿；803、定位套；804、插杆；805、挡板；806、弹簧；807、导向杆。

具体实施方式

请参照图1至图9所示，本实用新型的实施例中，

一种用于上身助力的外骨骼机器人，包括大臂1和小臂2，大臂1的一端与小臂2的一端通过快拆组件铰接，大臂1靠近小臂2的一端设置有用于驱动小臂2转动的驱动电机4，设置在第二调节臂102的内部，第一调节臂101的一端内顶部开。

通过设置的快拆组件可以实现大臂1、小臂2和驱动电机4之间的快速拆装，有效提高了维修效率，通过设置的绑带3，可以将本用于上身助力的外骨骼机器人与使用者的手臂进行连接固定。

本实施例中，大臂1和小臂2均包括第一调节臂101和第二调节臂102，第一调节臂101的一侧开设有插槽1011，第二调节臂102通过调节件8可调节插接在插槽1011内，横向脱离，插槽1011内部固定连接有凸形卡板1012，第二调节臂102的一侧开设有与凸形卡板1012相匹配的凹形插槽，第二调节臂102插入插槽1011内后，凹形插槽卡在凸形卡板1012上，第一调节臂101的一端与第二调节臂102的一端均开设有用于安装的圆孔，调节件8包括压板801、定位套803、插杆804、挡板805、和弹簧806，第二调节臂102的内部为中空设置，定位套803固定连接在第二调节臂102的内部，挡板805活动设置在第二调节臂102的内部，第一调节臂101的一端内顶部开设有与插槽1011相连通的第一滑槽1013，第一调节臂101的一端顶部开设有与第一滑槽1013相连通的第二滑槽1014，第二滑槽1014的两侧壁均开设有齿槽1015，压板801的两侧面均固定连接有卡齿802，卡齿802能够卡入齿槽1015内，插杆804固定连接在压板801的底部，插杆804的下端滑动贯穿第二调节臂102的顶部伸入第二调节臂102内部后与挡板805固定连接，插杆804的下端滑动插接在定位套803上，弹簧806套设在插杆804的下端，弹簧806的底部压在定位套803顶部，弹簧806的顶部抵在挡板805的底部，为了提高压板801上下移动时的稳定性，压板801的底部固定连接有导向杆807，导向杆807的下端滑动贯穿第二调节臂102的顶部后与挡板805固定连接。

采用上述方案的调节件8由压板801、卡齿802、定位套803、插杆804、挡板805和弹簧806构成，当需要调节大臂1或者小臂2的长度时，只需向下按下压板801，将卡齿802从齿槽1015内压出，将压板801压入第一滑槽1013内，此时弹簧806受到挤压，然后可以对第二调节臂102进行抽拉，当调节至适合的长度后，松开压板801，此时压板801在弹簧806的弹力作用下，向上移动，使得卡齿802再次卡入齿槽1015内，至此完成大臂1或者小臂2长度的调节。

具体的，为了避免在按压压板801时出现手滑的现象，压板801的顶部开设有防滑纹。

本实施例中，快拆组件包括安装板5、螺柱502和手柄螺帽6，安装板5的一侧固定连接有若干第二限位杆501，驱动电机4固定安装在安装板5远离第二限位杆501的一侧，大臂1上的第二调节臂102的一端开设有第二限位孔1023，第二限位杆501插接在第二限位孔1023的内部，螺柱502转动安装在安装板5上，螺柱502的一端与驱动电机4的转轴固定连接，大臂1上的第二调节臂102一端与小臂2上的第一调节臂101一端通过螺柱502铰接，螺柱502上设置有用于将小臂2上的第一调节臂101与螺柱502进行固定的卡接件7，本实施例中，卡接件7包括环形板701，环形板701的内环固定连接有卡头702，环形板701的一侧固定连接有若干第一限位杆703，小臂2上的第一调节臂101一端侧面开设有与第一限位杆703相对应的第一限位孔1017，第一限位杆703插接在第一限位孔1017内，螺柱502远离安装板5的一端开设有限位卡槽503，卡头702卡接在限位卡槽503内，手柄螺帽6螺纹安装在螺柱502远离安装板5的一端。

采用上述方案的快拆组件由安装板5、螺柱502、和卡接件7和手柄螺帽6构成，安装时，将安装板5上的第二限位杆501插入大臂1上的第二调节臂102上的第二限位孔1021内，大臂1上的第二调节臂102一端与小臂2上的第一调节臂101一端通过螺柱502铰接，然后将环形板701套在螺柱502远离安装板5的一端，并使卡头702卡入限位卡槽503内，同时将第一限位杆703插入第一限位孔1017内，使得小臂2上的第一调节臂101与螺柱502卡接，进而可以通过螺柱502带动小臂2上的第一调节臂101转动，然后将手柄螺帽6拧在螺柱502上，即可。

使用时，通过控制驱动电机4转轴转动，进而可以带动小臂2相对大臂1进行转动，拆卸时，将手柄螺帽6从安装板5上旋下，然后将卡接件7从螺柱502上取下，使得小臂2与螺柱502分离，然后将第二限位杆501从第二限位孔1021内抽出，即可完成大臂1、小臂2和驱动电机4的分离，拆卸过程，只需旋转一个手柄螺帽6。

具体的，小臂2上的第一调节臂101一端侧面开设有与第一限位孔1017相连通的安装槽1016，手柄螺帽6位于安装槽1016内部，通过设置的安装槽1016，可以将手柄螺帽6隐藏在安装槽1016内。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

工作原理：使用时，将大臂1上的绑带3绑接在使用者的大臂上，将小臂2上的绑带3固定在使用者的小臂上，然后通过控制驱动电机4的转轴正转或者反转，进而可以调节大臂1和小臂2之间的夹角，便于搬运货物。

Claims (7)

1.一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于，包括大臂(1)和小臂(2)，所述大臂(1)的一端与所述小臂(2)的一端通过快拆组件铰接，所述大臂(1)靠近所述小臂(2)的一端设置有用于驱动所述小臂(2)转动的驱动电机(4)；

所述大臂(1)和所述小臂(2)均包括第一调节臂(101)和第二调节臂(102)，所述第一调节臂(101)的一侧开设有插槽(1011)，所述第二调节臂(102)通过调节件(8)可调节插接在所述插槽(1011)内，所述第一调节臂(101)的一端与所述第二调节臂(102)的一端均开设有用于安装的圆孔；

所述快拆组件包括安装板(5)、螺柱(502)和手柄螺帽(6)，所述安装板(5)的一侧固定连接有若干第二限位杆(501)，所述驱动电机(4)固定安装在所述安装板(5)远离所述第二限位杆(501)的一侧，所述大臂(1)上的第二调节臂(102)的一端开设有第二限位孔(1023)，所述第二限位杆(501)插接在所述第二限位孔(1023)的内部，所述螺柱(502)转动安装在所述安装板(5)上，所述螺柱(502)的一端与所述驱动电机(4)的转轴固定连接，所述大臂(1)上的第二调节臂(102)一端与所述小臂(2)上的第一调节臂(101)一端通过螺柱(502)铰接，所述螺柱(502)上设置有用于将所述小臂(2)上的第一调节臂(101)与所述螺柱(502)进行固定的卡接件(7)，所述手柄螺帽(6)螺纹安装在所述螺柱(502)远离所述安装板(5)的一端；

所述卡接件(7)包括环形板(701)，所述环形板(701)的内环固定连接有卡头(702)，所述环形板(701)的一侧固定连接有若干第一限位杆(703)，所述小臂(2)上的第一调节臂(101)一端侧面开设有与所述第一限位杆(703)相对应的第一限位孔(1017)，所述第一限位杆(703)插接在所述第一限位孔(1017)内，所述螺柱(502)远离所述安装板(5)的一端开设有限位卡槽(503)，所述卡头(702)卡接在所述限位卡槽(503)内。

2.根据权利要求1所述的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于：所述小臂(2)上的第一调节臂(101)一端侧面开设有与所述第一限位孔(1017)相连通的安装槽(1016)，所述手柄螺帽(6)位于所述安装槽(1016)内部。

3.根据权利要求2所述的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于：所述大臂(1)上和所述小臂(2)上均固定连接有绑带(3)，所述绑带(3)的一端缝接有魔术贴毛面，所述绑带(3)的另一端缝接有魔术贴勾面。

4.根据权利要求2所述的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于：所述调节件(8)包括压板(801)、定位套(803)、插杆(804)、挡板(805)、和弹簧(806)，所述第二调节臂(102)的内部为中空设置，所述定位套(803)固定连接在所述第二调节臂(102)的内部，所述挡板(805)活动设置在所述第二调节臂(102)的内部，所述第一调节臂(101)的一端内顶部开设有与所述插槽(1011)相连通的第一滑槽(1013)，所述第一调节臂(101)的一端顶部开设有与所述第一滑槽(1013)相连通的第二滑槽(1014)，所述第二滑槽(1014)的两侧壁均开设有齿槽(1015)，所述压板(801)的两侧面均固定连接有卡齿(802)，所述卡齿(802)能够卡入所述齿槽(1015)内，所述插杆(804)固定连接在所述压板(801)的底部，所述插杆(804)的下端滑动贯穿所述第二调节臂(102)的顶部伸入所述第二调节臂(102)内部后与所述挡板(805)固定连接，所述插杆(804)的下端滑动插接在所述定位套(803)上，所述弹簧(806)套设在所述插杆(804)的下端，所述弹簧(806)的底部压在所述定位套(803)顶部，所述弹簧(806)的顶部抵在所述挡板(805)的底部。

5.根据权利要求4所述的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于：所述压板(801)的底部固定连接有导向杆(807)，所述导向杆(807)的下端滑动贯穿所述第二调节臂(102)的顶部后与所述挡板(805)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于：所述插槽(1011)内部固定连接有凸形卡板(1012)，所述第二调节臂(102)的一侧开设有与所述凸形卡板(1012)相匹配的凹形插槽，所述第二调节臂(102)插入所述插槽(1011)内后，所述凹形插槽卡在所述凸形卡板(1012)上。

7.根据权利要求5所述的一种用于上身助力的外骨骼机器人，其特征在于：所述压板(801)的顶部开设有防滑纹。