申请/专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院

申请日：2021-09-06

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN113827449B

主分类号：B25J9/00

分类号：B25J9/00;A61H3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.01.11#实质审查的生效;2021.12.24#公开

摘要：本发明涉及一种绑缚自适应柔性下肢助力外骨骼机器人和自适应方法，所述绑缚自适应柔性下肢助力外骨骼机器人包括绑缚组件、设置于绑缚组件的驱动器和自动绕线器，以及用于检测人体关节运动状态和基于人体关节运动状态控制所述驱动器的控制单元，所述绑缚自适应柔性下肢助力外骨骼机器人采用单电机为两个关节助力，并采用自动绕线器为驱动线提供预紧力和自适应调节驱动线的收线长度，整体结构简单，重量小，电机利用率高，响应速度快，而且能够避免绑缚滑动而产生的控制误差。

主权项：1.一种绑缚自适应柔性下肢助力外骨骼机器人，其特征在于，包括：绑缚组件，所述绑缚组件包括适于绑缚在人体腰部的腰部绑缚件和适于绑缚在人体腿部的腿部绑缚件；驱动器，所述驱动器设置于所述腰部绑缚件，并包括电机和联动于所述电机的两根驱动线，所述电机被设置为能够正反转动，以交替驱动对应的所述驱动线为相应的所述腿部绑缚件施加牵引力；控制单元，所述控制单元用于检测人体关节运动状态，并基于人体关节运动状态控制所述驱动器的所述电机的正反转动；以及两个自动绕线器，两个所述自动绕线器分别设置于对应的所述腿部绑缚件，并分别连接于对应的所述驱动线，各所述自动绕线器具有锁死状态和收线状态，在所述锁死状态，所述自动绕线器为所述驱动线提供预紧力而使得所述驱动线处于收紧状态，所述电机能够经由所述驱动线和所述自动绕线器将牵引力施加到对应的所述腿部绑缚件，当所述电机正转或反转而使得所述驱动线松弛时，所述自动绕线器切换至所述收线状态而自动对所述驱动线收线；各所述自动绕线器包括预紧绕线模块、固定于所述预紧绕线模块的联轴器以及联动于所述联轴器的锁定机构，所述预紧绕线模块包括绕线辊、缠绕于所述绕线辊并连接于对应的所述驱动线的助力线、以及呈弹性变形状态地设置在所述绕线辊内的卷簧，所述锁定机构用于切换所述自动绕线器至所述锁死状态，并被设置为能够在所述收线状态以与所述绕线辊转动收线相同的方向单向转动，所述卷簧用于释放弹性变形势能而切换所述自动绕线器至所述收线状态；所述锁定机构包括棘轮外壳、与所述棘轮外壳相适配的棘轮盖、以及设置在所述棘轮外壳和所述棘轮盖之间的棘轮、棘爪和扭簧，所述扭簧的两端分别固定于所述棘爪和所述棘轮外壳；所述联轴器具有圆盘部和连接于所述圆盘部的连接轴，所述圆盘部固定连接于所述绕线辊，所述连接轴的一端连接于所述圆盘部，另一端穿过所述棘轮外壳地固定连接于所述棘轮；当所述电机驱动所述驱动线时，所述驱动线拉动所述助力线而使得所述绕线辊转动放线，在所述扭簧的扭力作用下，所述棘爪与所述棘轮相啮合，从而形成所述锁定机构锁定所述绕线辊的状态，以此将所述自动绕线器切换至所述锁死状态。

全文数据：

权利要求：

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