一种外骨骼机器人控制系统的制作方法

本发明属于机器人的技术领域，具体为一种外骨骼机器人控制系统。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作,现在的机器人可以帮助工作，减少人们的劳动强度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种外骨骼机器人控制系统，提高效率，减少劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种外骨骼机器人控制系统，包括机器人主体，机器人主体包括机械机构和控制系统：

所述机械结构包含靠背部件、髋关节连接部件、大腿连接部件、小腿连接部件、动力装置和足底，大腿连接部件、小腿连接部件和足底至上而下依次铰接，并且对称铰接在髋关节连接部件两侧，靠背部件安装在髋关节连接部件上，所述动力装置包含伺服电机、传动结构，伺服电机与传动结构传动连接，所述动力装置安装在大腿连接部件与小腿连接部件的铰接处、大腿连接部件和髋关节连接部件的铰接处，靠背部件与髋关节连接部件之间设置连接件连接，所述连接件包括下部的连接鼻、上部的连接杆，所述连接鼻由两端均设置有轴承的钢管制成，所述连接杆安装在连接鼻的中间位置，所述靠背部件转动安装在连接杆上，大腿连接部件与小腿连接部件的铰接处设置有气缸，气缸安装在小腿连接部件，活塞端安装在大腿连接部件，小腿连接部件和足底的铰接处设置有减振部件，所述减振部件包括弹簧、滑杆，所述滑杆一端固定在足底一端，另一端滑动安装在小腿连接件内，弹簧套装在滑杆上；

控制系统包含角度传感器、主控制器、气缸控制器和加速度传感器，所述加速度传感安装在靠背部件背面，所述气缸控制器与气缸连接，每个伺服电机上均设置有角度传感器，所述主控制器内设置有cpu、编程模块和行走模块，所述行走模块内设置有行走程序，所述编程模块对行走模块内的程序进行编辑，所述cpu执行行走程序，角度传感器、气缸控制器和加速度传感器分别与cpu连接。

进一步的，靠背部件、髋关节连接部件、大腿连接部件、小腿连接部件和足底上均设置有软质捆绑绳。

本发明的有益效果是：

帮助人们进行劳动，降低了劳动强度。

附图说明

图1为本发明正视图。

图2为本发明连接件剖视图。

图3为本发明中减振部件示意图。

图4为本发明中气缸安装在小腿连接部件上的示意图。

图5为本发明中动力装置示意图。

图6为本发明控制系统原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如附图所示，一种外骨骼机器人控制系统，包括机器人主体1，机器人主体1包括机械机构和控制系统：

所述机械结构包含靠背部件10、髋关节连接部件11、大腿连接部件12、小腿连接部件13、动力装置150和足底14，大腿连接部件12、小腿连接部件13和足底14至上而下依次铰接，并且对称铰接在髋关节连接部件11两侧，靠背部件10安装在髋关节连接部件11上，动力装置150包含伺服电机15、传动结构16，伺服电机15与传动结构16传动连接，动力装置150安装在大腿连接部件12与小腿连接部件13的铰接处、大腿连接部件12和髋关节连接部件11的铰接处，其中伺服电机15是带动大腿连接部件12转动的角度，带动小腿连接部件13转动的角度，靠背部件10与髋关节连接部件11之间设置连接件17连接，连接件17包括下部的连接鼻18、上部的连接杆19，连接鼻18由两端均设置有轴承的钢管制成，连接杆19安装在连接鼻18的中间位置，靠背部件10转动安装在连接杆19上，大腿连接部件12与小腿连接部件13的铰接处设置有气缸20，气缸20安装在小腿连接部件13，活塞端安装在大腿连接部件12，小腿连接部件13和足底14的铰接处设置有减振部件21，减振部件21包括弹簧22、滑杆23，滑杆23一端固定在足底14一端，另一端滑动安装在小腿连接件13内，弹簧22套装在滑杆23上，靠背部件10、髋关节连接部件11、大腿连接部件12、小腿连接部件13和足底14上均设置有软质捆绑绳24；

控制系统包含角度传感器25、主控制器26、气缸控制器27和加速度传感器28，加速度传感28安装在靠背部件背面10，气缸控制器27与气缸20连接，每个伺服电机15上均设置有角度传感器25，主控制器26内设置有cpu29、编程模块30和行走模块31，行走模块31内设置有行走程序，编程模块30对行走模块31内的程序进行编辑，cpu29执行行走程序，角度传感器25、气缸控制器27和加速度传感器28分别与cpu29连接。

行走程序控制每个伺服电机15的转动角度，角度传感器25检测转动角度，并且反馈给cpu29，角度传感器25检测机器人主体1行动方向的加速度，气缸20一般情况是不使用的，当角度传感器25检测到加速度骤变时，气缸20开启，行走程序停止运行，气缸20支撑大腿连接部件12，制动大腿连接部件12。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种外骨骼机器人控制系统，包括机器人主体，机器人主体包括机械机构和控制系统，所述机械结构包含靠背部件、髋关节连接部件、大腿连接部件、小腿连接部件、动力装置和足底，大腿连接部件、小腿连接部件和足底至上而下依次铰接，并且对称铰接在髋关节连接部件两侧，靠背部件安装在髋关节连接部件上，所述动力装置包含伺服电机、传动结构，伺服电机与传动结构传动连接，所述动力装置安装在大腿连接部件与小腿连接部件的铰接处、大腿连接部件和髋关节连接部件的铰接处，靠背部件与髋关节连接部件之间设置连接件连接，所述连接件包括下部的连接鼻、上部的连接杆，帮助人们进行劳动，降低了劳动强度。

技术研发人员：杨昊;张帆;计勇
受保护的技术使用者：安徽新华学院
技术研发日：2017.07.21
技术公布日：2017.10.20