一种可穿戴式助力机器人的制作方法

文档序号:13595236阅读:448来源:国知局
一种可穿戴式助力机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人装备技术领域,尤其涉及一种可穿戴式助力机器人。



背景技术:

众所周知,机器人是自动执行工作的机器装置。它的任务是协助或取代人类工作,例如生产业、建筑业或危险的工作。

随着人们生活水平的提高,我们的日常生活也越来越依靠各种各样的机器人,例如:加工车间的机器人、执行航拍任务的机器人等。

但是在某些工作中,仍需对机器人的技术进一步开发和应用,在物流仓储过程中,需要大量的搬运工作人员将一些沉重的货物从某个地方搬运到指定的位置区域,搬运的具体过程为:搬运人员弯腰举起重物,然后将重物移动到指定位置。在弯腰抓取和移动重物的过程无其他辅助装置,完全靠人力。

长此以往,搬运工作人员在装卸货物时将会对腰部造成重压以及磨损,导致搬运人员腰部损伤,此外,有时搬运工作人员还需将重物抬起到较高的位置,对于较为沉重的货物,单靠一个搬运人员无法抬起,也无法正常行走挪动重物。

综上所述,如何克服传统搬运等工作中的上述技术问题是本领域技术人员急需面对的难题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种可穿戴式助力机器人,以解决上述问题。

为了达到上述目的,本实用新型的技术方案的实现如下:

本实用新型提供了一种可穿戴式助力机器人,所述可穿戴式助力机器人包括上半身助力装置、腰部助力装置以及下半身助力装置;所述腰部助力装置分别与所述上半身助力装置以及所述下半身助力装置固定连接;其中;

所述上半身助力装置包括一个上半身助力外壳和两个上半身助力组件,两个上半身助力组件分别设置在腰部助力装置左、右两侧;两个所述上半身助力组件分别用于套接人体的左臂以及右臂;所述上半身助力组件包括上肢驱动电机、大臂护甲、皮带轮、伸缩皮带以及手套;其中,所述伸缩皮带的一端与所述上肢驱动电机输出端的皮带轮固定连接,所述伸缩皮带的另一端与所述手套固定连接;所述大臂护甲与所述上半身助力外壳固定连接;

所述腰部助力装置包括胸部束带、腰部束带、第一腰部助力支撑架、第二腰部助力支撑架、腰部传感器、供电装置、驱动电机和齿轮组;其中,所述第一腰部助力支撑架以及所述第二腰部助力支撑架之间设置有所述齿轮组;所述供电装置以及所述腰部传感器设置在第一腰部助力支撑架;所述胸部束带两端分别安装设置在所述第一腰部助力支撑架和所述第二腰部助力支撑架;所述驱动电机的运动经过所述齿轮组减速后,驱动所述第一腰部助力支撑架相对所述第二腰部助力支撑架转动;

所述下半身助力装置由两个下半身助力组件构成,两个下半身助力组件分别设置在腰部助力装置左、右两侧,分别套接人体的左腿以及右腿;所述下半身助力组件包括下肢大腿部驱动电机、大腿连杆、腿部受力传感器、大腿束带、下肢关节驱动电机、小腿连杆、小腿束带;其中,所述大腿束带安装设置在所述大腿连杆上;所述小腿束带安装设置在所述小腿连杆上;所述腿部受力传感器设置在所述大腿连杆上;

所述下肢大腿部驱动电机用于驱动所述大腿连杆转动;所述大腿连杆与所述小腿连杆之间设置有所述下肢关节驱动电机;所述下肢关节驱动电机用于驱动所述小腿连杆相对所述大腿连杆转动。

优选的,作为一种可实施方案;所述第一腰部助力支撑架设置在人体的背面,所述第二腰部助力支撑架设置在人体的正面;且所述第一腰部助力支撑架位于所述第二腰部助力支撑架的上方。

优选的,作为一种可实施方案;所述腰部助力装置还包括电源安装壳和锂电池供电装置;所述电源安装壳固定连接在所述第一腰部助力支撑架上;所述锂电池供电装置嵌入安装于所述电源安装壳内。

优选的,作为一种可实施方案;所述腰部助力装置还包括齿轮保护壳;所述齿轮保护壳安装设置在齿轮组的表面上;所述齿轮保护壳形状为圆形凸面。

优选的,作为一种可实施方案;所述腰部传感器具体为陀螺仪传感器。

优选的,作为一种可实施方案;所述胸部束带以及所述腰部束带均为布束带;所述胸部束带具体为“X”字型的束带;所述腰部束带具体为“一”字型束带。

优选的,作为一种可实施方案;所述上半身助力装置中的伸缩皮带均为两段式皮带,即第一皮带和第二皮带;所述第一皮带与所述第二皮带之间设置有位置调节扣;所述位置调节扣用于调节所述第一皮带与所述第二皮带的相对位置。

优选的,作为一种可实施方案;所述大臂护甲以及所述上半身助力外壳具体为PC注塑件、尼龙工程塑料件、ABS注塑件、PPS注塑件或PEEK注塑件中的任意一种。

优选的,作为一种可实施方案;所述大腿束带以及所述小腿束带具体为PC注塑件、尼龙工程塑料件、ABS注塑件、PPS注塑件或PEEK注塑件中的任意一种;

所述大腿束带以及所述小腿束带的结构相同;所述大腿束带包括两个C型束带以及连接两个所述C型束带的卡扣件;所述小腿束带包括两个C型束带以及连接两个所述C型束带的卡扣件。

优选的,作为一种可实施方案;所述供电装置与所述上半身助力装置上的上肢驱动电机电连接;所述供电装置还与所述腰部助力装置上的驱动电机电连接;

所述供电装置还与所述下半身助力装置上的下肢大腿部驱动电机以及下肢关节驱动电机电连接。

与现有技术相比,本实用新型实施例的优点在于:

本实用新型提供的一种可穿戴式助力机器人,分析本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人的主要结构可知:

上述可穿戴式助力机器人主要由三大结构部分构成,即上半身助力装置、腰部助力装置以及下半身助力装置;

其中,上半身助力装置包括一个上半身助力外壳和两个上半身助力组件,两个上半身助力组件分别设置在腰部助力装置左、右两侧;两个上半身助力组件分别用于套接人体的左臂以及右臂;上半身助力组件包括上肢驱动电机、大臂护甲、皮带轮、伸缩皮带以及手套;其中,伸缩皮带的一端与上肢驱动电机输出端的皮带轮固定连接,另一端与手套固定连接;大臂护甲与上半身助力外壳固定连接。

需要说明的是,上半身助力装置在需要提起重物时,立刻对伸缩带进行作用,通过拉拽伸缩皮带,实现伸缩皮带的伸长和收缩;在伸缩皮带收缩回上半身助力外壳时,可以形成向上提升的助力,所以,通过上半身助力装置作用可以对人体上半身提供辅助助力(即辅助人体的左臂以及右臂实施向上的提升力)。

下半身助力装置包括分别设置在腰部助力装置左、右两侧的两个下半身助力组件;两个下半身助力组件用于分别套接人体的左腿以及右腿;下半身助力组件包括下肢大腿部驱动电机、大腿连杆、腿部受力传感器、大腿束带、下肢关节驱动电机、小腿连杆、小腿束带;其中,下肢大腿部驱动电机是驱动大腿连杆转动运动的主要动力输出装置。

下肢大腿部驱动电机驱动大腿连杆转动运动,该转动动作可模仿人体大腿向前迈进的动作,大腿连杆下部的其他附属装置,包括腿部受力传感器、大腿束带、下肢关节驱动电机、小腿连杆、小腿束带等也随着大腿连杆向前迈进;下肢关节驱动电机是驱动小腿连杆运动的主要动力输出装置,通过下肢关节驱动电机的作用可以驱动小腿连杆相对大腿连杆转动,即驱动小腿向前迈进的动作;分别通过下肢大腿部驱动电机和下肢关节驱动电机驱动大腿连杆和小腿连杆的运动,可模仿人体腿部向前迈进的动作,达到给人体下肢提供助力的目的。

该下半身助力组件可辅助人们实现长距离、长时间的行走动作,特别适合于长距离行走的工作人群,以及下肢运动量较大的工作人群,例如:伐木工作、护林人员都需要经常上、下山,其下肢运动量较大,长时间可能带来运动损伤,应用上述下半身助力装置可以解决该问题。

所述腰部助力装置包括胸部束带、腰部束带、第一腰部助力支撑架以及第二腰部助力支撑架、腰部传感器、供电装置、驱动电机和齿轮组,第一腰部助力支撑架以及第二腰部助力支撑架之间设置有齿轮组。

第一腰部助力支撑架位于人体的后背部,第二腰部助力支撑架位于人体的腰胯前部(即人体前面),人体穿戴腰部助力装置后,人体的腰部通过胸部束带与第一腰部助力支撑架相连。在搬运重物时,驱动电机驱动齿轮组转动,带动第一腰部助力支撑架相对第二腰部助力支撑架旋转,由于人的腰部与第一腰部助力支撑架固定连接,腰部也会相对于第二腰部助力支撑架旋转,辅助腰部向上运动,进而减轻一部分人体腰部的受力。

综上,本实用新型提供的可穿戴式助力机器人是一种针对人体助力工作的机器人系统,其解决了传统完全依靠人体体力提升重物以及行走动作所带来的一系列问题。使用该助力装置可以减轻工人的劳动强度和疲劳程度,减少搬运过程中对腰部和腿部的损伤,提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人的总装配结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的上半身助力装置的一个结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的上半身助力装置的使用示意图;

图4为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的腰部助力装置安装在下半身助力装置上的装配示意图;

图5为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的下半身助力装置整体结构示意图;

图6为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的下半身助力装置的零部件组成示意图;

图7为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的腰部助力装置的正面结构示意图;

图8为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的腰部助力装置的背面结构示意图;

图9为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的腰部助力装置的侧面结构示意图;

图10为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的腰部助力装置的立体结构示意图;

图11为本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人中的腰部助力装置的处于自由放置状态时的结构示意图。

附图标记说明:

上半身助力装置1;上半身助力组件10;上半身助力外壳11;大臂护甲12;伸缩皮带13;手套14;位置调节扣15;

腰部助力装置2;胸部束带20;腰部束带21;第一腰部助力支撑架22;第二腰部助力支撑架23;供电装置24;驱动电机25;电源安装壳26;齿轮保护壳27;

下半身助力装置3;下半身助力组件30;下肢大腿部驱动电机31;大腿连杆32;腿部受力传感器33;大腿束带34;下肢关节驱动电机35;小腿连杆36;小腿束带37。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1,本实用新型实施例提供的一种可穿戴式助力机器人,包括上半身助力装置1、腰部助力装置2以及下半身助力装置3;腰部助力装置2分别与上半身助力装置1以及下半身助力装置3固定连接,其中;

另参见图2和图3,上半身助力装置1包括一个上半身助力外壳11和两个上半身助力组件10,两个上半身助力组件10分别设置在腰部助力装置左、右两侧;两个上半身助力组件10分别用于套接人体的左臂以及右臂;上半身助力组件10包括上肢驱动电机(图中未标出)、大臂护甲12、皮带轮(图中未标出)、伸缩皮带13以及手套14;其中,伸缩皮带13的一端与上肢驱动电机输出端的皮带轮固定连接,另一端与手套14固定连接;大臂护甲12与上半身助力外壳11固定连接。

需要说明的是,在需要提起重物时,上肢驱动电机驱动带轮转动,由于带轮与皮带啮合,皮带沿着带轮切线方向向上运动,从而带动伸缩皮带末端的手套向上运功。即使在无电机驱动时,由于伸缩皮带本身具有一定的弹性,当其受到向下的拉力时,其仍然会向上运动,使得伸缩皮带收缩回上半身助力外壳。因此,通过这两部分拉力的共同作用,可达到上半身助力装置辅助人体手臂向上提升重物的目的。

上半身助力装置采用了两个上半身助力组件,其可以单独对左臂或是右臂进行助力,也可同时对左臂和右臂进行助力。当对左臂和右臂同时助力时,控制器控制两个上半身助力组件同步地向上提升重物,两个上半身助力组件的运动耦合。

因此,上半身助力装置可辅助穿戴者的手臂进行各种重物的抓取,例如,士兵穿戴上半身助力装置可以对军用物资、人员以及军事设备等进行搬运,减少士兵手臂的劳动强度,减轻其体力输出和劳动损伤。

参见图4,另参见图7、图8、图9、图10以及图11,腰部助力装置2包括胸部束带20、腰部束带21、第一腰部助力支撑架22以及第二腰部助力支撑架23、腰部传感器(图中未示出)、供电装置24、驱动电机25和齿轮组(图中未示出)。第二腰部助力支撑架23为异形的弯管结构,该弯管的轮廓与人体的腰部轮廓形状相互适应,第一腰部助力支撑架22以及第二腰部助力支撑架23之间设置有所述齿轮组,供电装置24以及腰部传感器设置在第一腰部助力支撑架22,胸部束带20也设置在第一腰部助力支撑架22上,腰部束带21安装设置在第二腰部助力支撑架23上。

驱动电机25用于驱动齿轮组转动,从而带动第一腰部助力支撑架22相对所述第二腰部助力支撑架23转动。

参见图5和图6,下半身助力装置3由两个下半身助力组件30组成,它们分别设置在腰部助力装置左、右两侧,两个下半身助力组件30分别用于套接人体的左腿以及右腿,下半身助力组件30包括下肢大腿部驱动电机31、大腿连杆32、腿部受力传感器33、大腿束带34、下肢关节驱动电机35、小腿连杆36、小腿束带37。腿部受力传感器33设置在大腿连杆32上,下肢关节驱动电机35设置在大腿连杆32与小腿连杆36之间。

大腿束带34安装设置在大腿连杆32上,它将人体的大腿部分与机器人的大腿连杆32固定在一起,进而实现机器人大腿连杆32运动带动人体大腿运动的目的;小腿束带37安装设置在小腿连杆36上,它将人体的小腿部分与机器人的小腿连杆36固定在一起,当机器人的小腿连杆36运动时,人体小腿将随它一起运动。

下肢大腿部驱动电机31用于驱动大腿连杆32转动;下肢关节驱动电机35用于驱动小腿连杆36相对大腿连杆32转动。

分析本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人的主要结构可知:

可穿戴式助力机器人主要由上半身助力装置、腰部助力装置以及下半身助力装置这三个部分构成。

上半身助力装置包括一个上半身助力外壳和两个上半身助力组件,两个上半身助力组件分别设置在腰部助力装置左、右两侧;两个上半身助力组件分别用于套接人体的左臂以及右臂;上半身助力组件包括上肢驱动电机、大臂护甲、皮带轮、伸缩皮带以及手套;其中,伸缩皮带的一端与上肢驱动电机输出端的皮带轮固定连接,另一端与手套固定连接;大臂护甲与上半身助力外壳固定连接;上半身助力装置可以辅助人体的左臂以及右臂实施向上的提升力实现双臂的助力作用。

下半身助力装置包括两个下半身助力组件;两个下半身助力组件分别用于套接人体的左腿以及右腿;下半身助力组件包括下肢大腿部驱动电机、大腿连杆、腿部受力传感器、大腿束带、下肢关节驱动电机、小腿连杆、小腿束带,其中,下肢大腿部驱动电机是驱动大腿连杆转动运动的动力输出装置,它驱动大腿连杆转动,模仿人体大腿向前迈进的动作。同时,由于其它附属装置,如腿部受力传感器、大腿束带、下肢关节驱动电机、小腿连杆、小腿束带固定安装于大腿连杆,也会随着大腿连杆一起向前运动。

下肢关节驱动电机是驱动小腿连杆运动的动力输出装置,通过下肢关节驱动电机的作用可以驱动小腿连杆相对于大腿连杆转动,模仿人体小腿向前迈进的动作。因此,通过大腿连杆和小腿连杆的共同作用,可为人体腿部提供助力,帮助人们实现长距离、长时间的行走动作,尤其适合于长距离行走和下肢运动量较大的工作人群。例如:伐木工作和护林人员等。

腰部助力装置包括胸部束带、腰部束带、第一腰部助力支撑架以及第二腰部助力支撑架、腰部传感器、供电装置、驱动电机和齿轮组。第一腰部助力支撑架以及第二腰部助力支撑架之间设置有齿轮组。

人体穿戴腰部助力装置后,第一腰部助力支撑架位于人体的后背部,第二腰部助力支撑架其位于人体的腰胯前部,腰部传感器用于检测人体腰部的受力,当其数值达到某一设定的值后,会触发驱动电机转动,带动第一腰部助力支撑架相对于第二腰部助力支撑架转旋转,辅助人体腰部向上运动,减轻了人体腰部的受力。

下面对本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人的具体结构以及具体技术效果做详细说明:

在所述腰部助力装置的具体结构中:

参见图9,第一腰部助力支撑架22设置在人体的背面,第二腰部助力支撑架23设置在人体的正面,且第一腰部助力支撑架22位于第二腰部助力支撑架23的上方。

需要说明的是,人体穿戴腰部助力装置后,第一腰部助力支撑架位于人体的后背部,第二腰部助力支撑架位于人体的腰胯前部,腰部传感器用于检测人体腰部的受力,当其数值达到某一设定的值后,会触发驱动电机转动,带动第一腰部助力支撑架相对于第二腰部助力支撑架转旋转,辅助人体腰部向上运动,减轻了人体腰部的受力。

在所述腰部助力装置的具体结构中:参见图10和图11,腰部助力装置2还包括电源安装壳26和锂电池供电装置,电源安装壳26固定连接在第一腰部助力支撑架22上,锂电池供电装置(通常为锂电池)嵌入安装在电源安装壳26内。

需要说明的是,电源安装壳主要用于安装供电装置,供电装置用于给驱动电机提供动力,供电装置可以从电源安装壳内自由插入或自由拔出(嵌入式安装方式),可以很方便的对供电装置进行拆卸以及更换。另外,该供电装置可以是多种形式的电池,比如锂聚合物电池、镍氢电池,但是作为优选的实施例,该供电装置优选锂电池,原因如下:

受机器人体积、尺寸以及重量的限制,对其采用的供电装置有各种严格要求,例如:移动机器人(管道机器人、水下机器人除外)通常不能采取线缆供电的方式,必须采用电池或内燃机供电,一般的机器人供电装置要求电池体积小、重量轻、能量密度大。由于锂离子电池具有重量轻、容量大、使用寿命长、安全性高等优点,锂电池最适合本实用新型的可穿戴式助力机器人。

在所述腰部助力装置的具体结构中:参见图9和图10,腰部助力装置2还包括齿轮保护壳27,齿轮保护壳27安装设置在齿轮组的表面,齿轮保护壳27的形状为圆形凸面。

需要说明的是,上述齿轮保护壳安装设置在齿轮组的表面,其主要作用是对齿轮组进行覆盖以及保护,避免齿轮组转动影响人们的正常使用。

在所述腰部助力装置的具体结构中:腰部传感器具体为陀螺仪传感器。

需要说明的是,可穿戴式助力机器人,其内置了陀螺仪传感器感知人体腰部受力,当腰部的受力达到某一设定值时,腰部装置处的驱动电机旋转,辅助人体背部向上运动,从而减小腰部承载,减轻腰部负担。上述陀螺仪传感器为公知技术,本实用新型对于传感器其程序设计不予保护,对于陀螺仪传感器本实用新型实施例不再一一赘述。

在所述腰部助力装置的具体结构中:参见图7,胸部束带20以及腰部束带21均为布束带,胸部束带20具体为“X”字型的束带,腰部束带21具体为“一”字型束带。

需要说明的是,上述胸部束带以及腰部束带均为布束带,但其不同于上半身助力装置以及下半身助力装置中的束带。上半身助力装置以及下半身助力装置结构中的束带是为了将手臂和腿分别束缚于上半身装置和下半身装置,以达到人体手臂和腿分别随上半身装置、下半身装置运动的目的,一般使用注塑件。而为了增加腰部的舒适性,腰部束带一般选择软质束带。

在所述下半身助力装置的具体结构中:大臂护甲以及上半身助力外壳具体为PC注塑件、尼龙工程塑料件、ABS注塑件、PPS注塑件或PEEK注塑件中的任意一种。

需要说明的是,大臂护甲以及上半身助力外壳可以对人体的上肢有很强的支撑作用。由于上半身助力装置在具体工作时,大臂护甲以及上半身助力外壳受力承载较重,所以大臂护甲以及上半身助力外壳优选结构强度较高的工程塑料件。

其中,工程塑料是可以作为结构材料应用于本实用新型实施例中上肢防护结构材料,工程塑料有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。

工程塑料包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龙,Polyamide,PA)、聚甲醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、变性聚苯醚(变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳基酯等等。拉伸强度均超过50MPa,耐冲击性超过50J/m2,弯曲弹性模量在24000kg/cm2,负载挠曲温度超过100℃,其硬度、抗冲击力、抗老化性优。其中,作为本实用新型实施例最优选的方案为ABS注塑件、PPS注塑件或PEEK注塑件。PEEK是Polyetheretherketone的简称,中文名是聚醚醚酮树脂,是一种高端的特种工程塑料,具有突出的高强度特点,同时还具有抗压、耐辐照、绝缘性稳定、耐水解等特点。(ABS,Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic)塑料(即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)相对比较上述两种材料成本更低,性价比更高。

在所述下半身助力装置的具体结构中:参见图5和图6,大腿束带34以及所述小腿束带37为PC注塑件、尼龙工程塑料件、ABS注塑件、PPS注塑件或PEEK注塑件中的任意一种。

大腿束带34和小腿束带37的结构相同;大腿束带34包括两个C型束带以及连接两个所述C型束带的卡扣件;小腿束带37包括两个C型束带以及连接两个所述C型束带的卡扣件。

需要说明的是,大腿束带以及小腿束带也优选使用工程注塑件,可以对人体的大腿以及小腿实施有力的束缚作用。两个C型束带通过卡扣件快速连接,安装和拆卸很方便。

关于可穿戴式助力机器人的电气部分;供电装置同时与上半身助力装置上的上肢驱动电机、腰部助力装置上的驱动电机、下半身助力装置上的下肢大腿部驱动电机以及下肢关节驱动电机电连接。

需要说明的是,上述供电装置是供给驱动电机以及上肢驱动电机、等下肢大腿部驱动电机以及下肢关节驱动电机等装置提供动力源的主要设备。通过供电装置可以为整个可穿戴式助力机器人提供持续的电力输出。

本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人具有如下方面的技术优势:

一、本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人,其主要由上半身助力装置、腰部助力装置以及下半身助力装置三大部分构成,其每个助力装置部分都具有特殊的结构设计,且具体结构装置之间连接、布局等都具有巧妙的设计。因此,本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人,其设计更为合理,系统架构更加新颖、功能更加完善。

二、本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人,具有上半身辅助助力的功能,其中,上半身助力装置包括两个上半身助力组件;两个上半身助力组件分别套接人体的左臂以及右臂(其中一个上半身助力组件可以对左臂实施助力作用,另一个上半身助力组件可以对右臂实施助力作用)。在需要提起重物时,上肢驱动电机转动,对伸缩皮带进行拉拽,由于手套与伸缩带相连接,手套碎伸缩带一起向上运动,帮助人体的左臂以及右臂实施向上提升重物。

三、本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人,其具有下半身辅助助力实施的功能;下半身助力装置包括两个下半身助力组件;每个下半身助力组件由下肢大腿部驱动电机、大腿连杆、腿部受力传感器、大腿束带、下肢关节驱动电机、小腿连杆、小腿束带组成;通过下半身助力组件可对人体下肢提供助力,帮助人们实现长距离、长时间的行走动作,尤其合于长距离行走和下肢运动量较大的工作人群如伐木工作、护林人员等。下半身助力装置可模仿穿戴者的行走步态,实现辅助穿戴者步行运动的目的,可在一定程度上减轻步行疲劳,提高人体运动极限,并增强人体携带重物运动的能力。

四、本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人具有腰部辅助助力实施的功能;腰部助力装置包括胸部束带、腰部束带、第一腰部助力支撑架以及第二腰部助力支撑架、腰部传感器、供电装置、驱动电机和齿轮组。第一腰部助力支撑架以及第二腰部助力支撑架之间设置有齿轮组;驱动电机用于驱动所述齿轮组转动,齿轮组用于带动第一腰部助力支撑架相对第二腰部助力支撑架转动。人体穿戴腰部助力装置后,第一腰部助力支撑架位于人体的后背部,同时第二腰部助力支撑架其位于人体的腰胯前部,当腰部的受力达到某一设定值时,驱动电机转动,驱动第一腰部助力支撑架相对第二腰部助力支撑架转动,辅助人体腰部向上运动,减轻人体腰部受力。

人们在大负重提升和长时间行走情况下极易出现疲劳感。然而,本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人,其显著提升了工作效率,大幅缩短了作业时间,并同时克服了传统依靠人体劳动所引发的问题。

五、本实用新型实施例提供的可穿戴式助力机器人,其结构安全性强、可靠性高、结构功能更为完善。

基于以上诸多显著的技术优势,本实用新型提供的可穿戴式助力机器人必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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