一种智能助步机械腿

本发明属于机械人领域，具体涉及一种智能助步机械腿。

背景技术：

1、近些年来，机器人行业发展迅速，机器人被广泛应用于各个领域，不难看出其巨大潜力。而一直以来，类人型机器人的研发，都是朝着复现人类的行为，继而服务和辅助人类生活的方向发展着。

2、在服务机械人领域，众多科研工作者和医疗机构都开展了助步机器人(即外骨骼机械)的相关研究，但是能帮助人行走的机械腿的普及与运用还很不够，现有技术中的助步机械腿普遍还存在着结构复杂、性价比低的问题。

3、例如：中国专利cn202022804476.4公开了一种仿生助步装置，其采用在大腿固定块内侧和小腿固定块内侧设置固定环的绑腿方式实现辅助行走，虽然具有较高实用性，但仍然存在使用起来不方便的问题；尤其是在绑腿部位，不便于单人操作，需要别人配合。又例如：中国专利cn201611119891.8公开了一种仿人机械腿，这种机械腿具有四个舵机，不仅成本高而且耗电量大，同时也会导致整体重量偏重，存在使用体验不佳的缺陷。

技术实现思路

1、为解决上述问题，提供一种结构轻巧简单、操作方便且性价比高的可穿戴的智能助步机械腿，本发明采用了如下技术方案：

2、本发明提供了一种智能助步机械腿，其特征在于，包括：底座架；座椅板，一端可转动地安装在底座架上；两个扶手，分别设置在底座架的两侧；以及两组机械腿，分别位于底座架的两侧，每组机械腿包括：大腿杆，上端安装在底座架的一侧；伺服电机，设置在底座架的侧边缘，其输出端与大腿杆连接，用于驱动大腿杆相对于底座架转动；小腿杆，与大腿杆的下端铰接；大腿连接杆，一端与大腿杆的上部铰接；小腿连接杆，两端分别与大腿连接杆的另一端、以及小腿杆的上部铰接；脚掌托，与小腿杆的下端转动连接。

3、在本发明提供的一种智能助步机械腿中，还可以具有这样的技术特征，其中，扶手具有与底座架固定连接的固定部和与固定部固定连接的扶手部，固定部和扶手部之间设有凹陷部，凹陷部设有通过上夹持件和下夹持件固定的应变传感器，应变传感器的输出端与伺服电机的输入端电连接。

4、在本发明提供的一种智能助步机械腿中，还可以具有这样的技术特征，其中，凹陷部还设有与其适配的罩子。

5、在本发明提供的一种智能助步机械腿中，还可以具有这样的技术特征，其中，扶手为一体成型，并采用可形变材料制成。

6、在本发明提供的一种智能助步机械腿中，还可以具有这样的技术特征，其中，底座架还具有形成在底座架上的护腰靠背，该护腰靠背的内侧设有柔性材料层。

7、在本发明提供的一种智能助步机械腿中，还可以具有这样的技术特征，其中，脚掌托的外侧设有限位块，限位块分别位于脚掌托的两侧，并靠近小腿杆与脚掌托的连接处。

8、在本发明提供的一种智能助步机械腿中，还可以具有这样的技术特征，其中，脚掌托的外侧还设有防倾斜杆，该防倾斜杆位于连接处的下方并向外延伸。

9、发明作用与效果

10、根据本发明的一种智能助步机械腿，具有座椅架、座椅板、两个扶手以及两组机械腿。其中，每组机械腿具有一个伺服电机、伺服电机输出端连接的大腿杆、与大腿杆连接的小腿杆和大腿连接杆、以及分别于大腿连接杆和小腿杆连接的小腿连接杆，因此，伺服电机在转动时可驱动大腿杆摆动，大腿杆的摆动又能够通过大腿连接杆和小腿连接杆带动小腿杆一并转动。由此，本发明通过两个伺服电机即可实现双腿的交替运动，结构简单、成本低。

11、另外，由于本发明将座椅板的一端以可转动的连接方式设置在座椅架上，让使用者将该座椅板翻下来即可坐着休息和放松，从而极大提升使用者的舒适感。

12、综上所述，相较于现有助步机械腿，本发明的智能助步机械腿将感应技术和实际需求相结合，在降低成本、减轻重量的同时，还具有结构简单、操作方便的优点。

技术特征：

1.一种智能助步机械腿，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的智能助步机械腿，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的智能助步机械腿，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的智能助步机械腿，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的智能助步机械腿，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的智能助步机械腿，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的智能助步机械腿，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种智能助步机械腿，具有座椅架、座椅板、两个扶手以及两组机械腿。其中，座椅板的一端可转动的连接在座椅架上，使用者将座椅板翻下来即可坐着休息。每组机械腿具有一个伺服电机、与伺服电机输出端连接的大腿杆、与大腿杆连接的小腿杆、与小腿杆下端转动连接的脚掌托、以及用于辅助大腿杆和小腿杆转动的大腿连接杆和小腿连接杆。伺服电机在转动时就会驱动大腿杆带动小腿杆一并转动。可形变的扶手里还设有应变传感器，该应变传感器的输出端与伺服电机的输入端电连接，只需对扶手施以拉力或压力，就能使应变传感器将受力转换为电信号来控制同侧伺服电机转动，进一步带动大腿杆和小腿杆一起转动，以此辅助使用者完成步行或爬楼的动作。

技术研发人员：戴建雄,王晟,黄婷婷,张峻颖,邵瑛,何永艳,张慧莉,蔡林洁,杨凯,郝嫚,张佳怡,卜鸣凯,张文淏,宋昌涛,朱健雯
受保护的技术使用者：上海电子信息职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16