本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种储能式下肢外骨骼机器人。
背景技术：
在日常生活中，下肢瘫痪患者或者下肢运动功能障碍患者大多数需要借助轮椅以及拐杖实现移动。为了早日康复或者不让下肢关节及肌肉萎缩，患者通常需要定期训练，在下肢站立时，膝关节承受了人体绝大部分重量，同时，在下肢弯曲训练中，膝关节需要提供很大的力矩，这对下肢病患患者来说很困难。患者往往因为遗留不同程度的功能障碍而无法恢复和准确的掌握步行的运动技能。为了减轻社会和家庭负担，寻找新的辅助该类人群日常康复训练和日常活动的设备很有必要。
目前国内外在下肢外骨骼装置方面进行了大量的研究，尤其是专用于行动不便的病人、下肢瘫痪患者的康复机器人、医疗辅助器械等领域的研究比较普遍，这些装置普遍具有机械强度不大、与人体的契合度和舒适性不高和成本较高的特点。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种储能式下肢外骨骼机器人，适用于康复穿戴用，具有储能功能，节省能源消耗，成本低。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种储能式下肢外骨骼机器人，包括腰部支撑组件、左腿助力机构和右腿助力机构，所述左腿助力机构和所述右腿助力机构分别与所述腰部支撑组件转动配合；所述腰部支撑组件包括电源支撑板和两组髋关节组件，所述电源支撑板底端的两侧分别与所述的两组髋关节组件转动配合；每组所述髋关节组件均包括支撑杆、转轴和支座，所述支座设置在所述支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端为活动端，所述转轴轴向贯穿所述支座；每组所述髋关节组件中的所述支撑杆的活动端与其同侧的所述左腿助力机构或者所述右腿助力机构转动配合；所述电源支撑板底端的两侧均设有转动连接耳，每个所述转动连接耳与每组所述髋关节组件的所述转轴转动配合；所述左腿助力机构和所述右腿助力机构的踝关节处均设有踝关节组件，所述踝关节组件包括用于储能的储能装置和用于驱动踝关节的弹性驱动装置；所述储能装置包括储能弹簧和弹性轴，所述储能弹簧套设在所述弹性轴上，所述弹性轴呈工型；所述弹性轴的两端分别与两个弹簧绞座转动配合。
本实用新型的有益效果是：结构简单，操作方便，通过在髋关节处设置髋关节组件，通过转动调节髋关节与左腿助力机构、右腿助力机构的运动，而不需要髋关节驱动装置，精简结构，降低成本，解决了现有外骨骼机器人成本较高、结构复杂的问题；通过在踝关节处设置弹性驱动装置，不仅使驱动装置具有较高的集成度，而且增强了下肢外骨骼机器人对外界环境的适应能力，解决了现有外骨骼机器人适应性不高的问题；通过设置储能装置，储存踝关节运动过程中的能量，并将其应用到机器人的运动中，节约能源消耗。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步：所述左腿助力机构包括左上连接杆、膝关节组件、左下连接杆和足部组件，所述左上连接杆和所述左下连接杆通过所述膝关节组件转动配合，所述足部组件与所述弹性驱动装置连接，所述足部组件与所述左下连接杆的底端固定连接。
上述进一步方案的有益效果是：便于拆卸和组装，符合人体腿部关节设计，灵活性高，解决了现有外骨骼机器人与人体的契合度不高的问题。
进一步：所述左上连接杆和所述左下连接杆均为伸缩杆结构。
上述进一步方案的有益效果是：方便根据使用者的高矮进行调节，扩大本下肢外骨骼机器人的使用范围，解决了由于使用者的身高情况不同需要定做外骨骼机器人而提高了成本的问题。
进一步：所述足部组件包括踝关节绞座、两个弹簧绞座、上支撑板、中间支撑板和下支撑板，所述下支撑板与所述中间支撑板固定连接，所述中间支撑板与所述上支撑板通过所述踝关节绞座活动连接；所述上支撑板的顶端与所述左下连接杆的底端固定连接；一个所述弹簧绞座设置在所述中间支撑板上，另一个所述弹簧绞座设置在所述上支撑板上，所述储能装置的两端分别与所述的两个弹簧绞座转动配合；所述中间支撑板与所述弹性驱动装置连接。
进一步：所述右腿助力机构的结构与所述左腿助力机构的结构相同。
上述进一步方案的有益效果是：方便加工，降低生产成本。
进一步：所述腰部支撑组件还包括背部支架和电源，所述电源设置在所述背部支架和所述电源支撑板之间；所述电源与所述弹性驱动装置电连接；所述背部支架和所述电源支撑板在靠近所述髋关节组件的一侧为弧形。
上述进一步方案的有益效果是：背部支架用于减轻使用者的负重，背部支架和电源支撑板在靠近髋关节组件的一侧为弧形，适应人体背部设计，提高使用性能，不会引起使用者的不适，解决了现有外骨骼机器人舒适性不好的问题。
进一步：所述支座的上表面为弧形。
上述进一步方案的有益效果是：使转动连接耳与转轴的转动配合更平稳。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构示意图；
图3为本实用新型腰部支撑组件的结构示意图；
图4为本实用新型足部组件和踝关节组件的结构示意图；
图5为本实用新型踝关节组件的爆炸结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件名称如下：
100、腰部支撑组件，110、背部支架，120、电源，130、电源支撑板， 131、转动连接耳，140、髋关节组件，141、转轴，142、支座，143、支撑杆，144、上连接耳，200、左腿助力机构，210、左上连接杆，211、上转动轴，212、上转动连接座，220、膝关节组件，221、下连接耳，222、下转动连接座，223、下转动轴，230、左下连接杆，240、足部组件，241、上支撑板，242、中间支撑板，243、踝关节绞座，244、下支撑板，245、弹簧绞座， 300、右腿助力机构，400、踝关节组件，410、弹性驱动装置，411、驱动电机，412、第一锥齿轮，413、第二锥齿轮，414、端盖，415、弹簧，416、中间体，417、卡块，418、弹簧圈，419、卡片，420、储能装置，421、储能弹簧，422、弹性轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1和3所示，一种储能式下肢外骨骼机器人，其包括腰部支撑组件 100、左腿助力机构200和右腿助力机构300，所述左腿助力机构200和所述右腿助力机构300分别与所述腰部支撑组件100转动配合；所述腰部支撑组件100包括电源支撑板130和两组髋关节组件140，所述电源支撑板130底端的两侧分别与所述的两组髋关节组件140转动配合。
每组所述髋关节组件140均包括支撑杆143、转轴141和支座142，所述支座142设置在所述支撑杆143的一端，所述支撑杆143的另一端为活动端，所述转轴141轴向贯穿所述支座142；每组所述髋关节组件140中的所述支撑杆143的活动端与其同侧的所述左腿助力机构200或者所述右腿助力机构300转动配合；所述电源支撑板130底端的两侧均设有转动连接耳131，每个所述转动连接耳131与每组所述髋关节组件140的所述转轴141转动配合。所述支撑杆143呈L形；所述支撑杆143在远离所述支座142的一端与所述左腿助力机构200或者所述右腿助力机构300转动配合。
所述支座142在所述转动连接耳131与所述转轴141的连接处设有空槽，方便所述转动连接耳131与所述转轴141转动连接；所述转动连接耳131在靠近所述支撑杆143的端面为弧形，所述支座142的上表面为弧形，使转动连接耳131与转轴141的转动配合更平稳。
所述腰部支撑组件100还包括背部支架110和电源120，所述电源120 设置在所述背部支架110和所述电源支撑板130之间；所述电源120与所述弹性驱动装置410电连接；所述背部支架110和所述电源支撑板130在靠近所述髋关节组件140的一侧为弧形，适应人体背部设计，提高使用性能，不会引起使用者的不适。
如图1和图4所示，所述左腿助力机构200和所述右腿助力机构300的踝关节处均设有踝关节组件400，所述踝关节组件400包括用于储能的储能装置420和用于驱动踝关节的弹性驱动装置410，所述弹性驱动装置410与所述左腿助力机构200或者所述右腿助力机构300连接。
所述左腿助力机构200包括左上连接杆210、膝关节组件220、左下连接杆230和足部组件240，所述左上连接杆210和所述左下连接杆230通过所述膝关节组件220转动配合，所述足部组件240与所述弹性驱动装置410 连接，所述足部组件240与所述左下连接杆230的底端固定连接。
所述左上连接杆210和所述左下连接杆230均为伸缩杆结构，方便根据使用者的高矮进行调节，扩大本下肢外骨骼机器人的使用范围。
所述左上连接杆210的上端设有上转动连接座212，所述支撑杆143与所述左上连接杆210的连接处设有与所述上转动连接座212转动配合的上连接耳144，所述上连接耳144和所述上转动连接座212通过上转动轴211转动配合。
如图2所示，所述膝关节组件220包括下连接耳221、下转动连接座222 和下转动轴223，所述下连接耳221设置在所述左上连接杆210的底端，所述下转动连接座222设置在所述左下连接杆230的顶端，所述下转动轴223 横向贯穿所述下连接耳221和所述下转动连接座222，使所述下连接耳221 和所述下转动连接座222转动配合。
所述足部组件240包括踝关节绞座243、两个弹簧绞座245、上支撑板 241、中间支撑板242和下支撑板244，所述下支撑板244与所述中间支撑板 242固定连接，所述中间支撑板242与所述上支撑板241通过所述踝关节绞座243活动连接；一个所述弹簧绞座245设置在所述中间支撑板242上，另一个所述弹簧绞座245设置在所述上支撑板241上，所述储能装置420的两端分别与所述的两个弹簧绞座245转动配合。
所述下支撑板244用于放置脚，在所述下支撑板244上设有压力传感器，用于感知使用者脚掌的压力，使下肢外骨骼机器人能够更好的配合使用者的行动。所述上支撑板241的顶端与所述左下连接杆230的底端固定连接。
所述右腿助力机构300的结构与所述左腿助力机构200的结构相同，在此不再赘述。
如图5所示，所述弹性驱动装置410包括驱动电机411、第一锥齿轮412、第二锥齿轮413、串联弹性机构，所述驱动电机411的输出轴与所述第一锥齿轮412固定连接，所述第一锥齿轮412与所述第二锥齿轮413齿轮啮合；所述串联弹性机构的一端与所述第二锥齿轮413连接，所述串联弹性机构的另一端与所述中间支撑板242铰接。
所述串联弹性机构包括多个弹簧圈418、两个端盖414、一个中间体416 和多个弹簧415，所述的两个端盖414分别设置在所述串联弹性机构的两端，每个所述端盖414和所述中间体416内均套设有所述弹簧圈418，每个所述弹簧圈418的圆周上均匀突出设有多个卡片419，相邻的两个所述卡片419 之间均设有所述弹簧415；所述中间体416的圆周上均匀设有多个卡块417，每个所述端盖414的圆周上均匀设有多个与所述卡块417相配合的卡槽。
所述储能装置420包括储能弹簧421和弹性轴422，所述储能弹簧421 套设在所述弹性轴422上，所述弹性轴422呈工型，用于卡住所述储能弹簧 421；所述弹性轴422的两端分别与所述的两个弹簧绞座245转动配合。
为增强下肢外骨骼机器人的驱动性能，在所述膝关节组件220处设有膝关节驱动装置(图中未示出)，所述膝关节驱动装置的结构与所述弹性驱动装置410的结构相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。