【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及外骨骼助力機器人領域，具體涉及一種人體外骨骼助力機器人。
技術介紹
1、人體外骨骼助力機器人是一種可穿戴設備，旨在增強或恢復穿戴者的身體能力。它通常由輕質且堅固的材料制成，通過一系列電動機、傳感器和控制系統，來支持和增強人體的自然運動。這類設備在醫療康復、工業制造、軍事應用等領域有著廣泛的應用前景。
2、對比公開號為cn109262596b的中國專利技術公開了一種助力外骨骼機器人，其通過在各個關節處設置緩沖機構，從而提高使用效果，但是在目前的此類裝置使用中發現，因為根據人體結構以及使用場景，結合機械設備在助力時的表現，發現本行業中的助理機器人因為空間限制，動力電機都是安裝在大腿外側，而后續為大腿提供支撐時，因為電機的主力端在側面，則裝置提供動力時，主軸受到偏心的阻力，造成在設備為大腿提供動力時，被動端和主動端靠近前側的端面受到更大壓力和磨損，久而久之，前端受力大，磨損嚴重，后端受力少，磨損絞輕，造成設備后續前端磨損嚴重部分間隙變大，影響后續的使用以及穩定性。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種人體外骨骼助力機器人，以解決在關節活動時因為腿部提供的偏心扭力造成兩個端面的偏心摩擦從而造成設備穩定性受到影響的技術問題。
2、本專利技術的一種人體外骨骼助力機器人采用如下技術方案：包括用于為人體提供支撐和輔助的固定機構，還包括用于提供動力的動力機構和用于為所述固定機構的各個關節部位提供摩擦緩沖的緩沖機構以及用于為關節部位提供應力消除的消除機構，所述固定
3、所述緩沖機構包括第一配合架、第二配合架、主軸，所述第一配合架設置在所述主支架底部，所述第二配合架同軸設置在所述大腿固定架頂部，所述第一配合架和所述第二配合架端面配合，且所述第一配合架上對應所述第二配合架端面安裝有具有單向旋轉結構的消除組件，所述主軸一端連接所述動力機構的被動齒輪，所述主軸中部與所述第二配合架固定且另一端伸進所述第一配合架內部，所述消除機構安裝在所述第一配合架內部且配合所述主軸的端部。
4、進一步的，所述緩沖機構的消除組件包括切換環、固定環、高頻馬達，所述固定環固接在所述第一配合架內部，所述固定環對應所述第二配合架一側連接有所述切換環，所述切換環外部端面與所述第二配合架端面配合，所述切換環內部端面對應所述固定環設置有棘輪環，所述固定環上對應所述棘輪環設置有棘塊，所述固定環上成型有收納所述棘塊的伸縮槽，所述伸縮槽內部安裝有為所述棘塊提供彈性支撐的彈簧，所述高頻馬達安裝在所述固定環遠離所述切換環的端面。
5、進一步的，所述主軸分為支撐段和活動段，所述主軸的支撐段與活動段的分界線為所述第二配合架與所述主軸配合處，所述主軸的活動段直徑小于所述支持段的直徑。
6、進一步的，所述消除機構包括第一固定塊、第二固定塊、配合球，所述配合球設置在所述主軸的端部，所述第一固定塊和所述第二固定塊配合限制所述配合球的活動范圍，所述主軸位于所述第二固定塊與所述固定環之間上設置有擠壓環，所述擠壓環固接所述主軸，所述擠壓環與所述第二固定塊之間設置有提供彈性支持的擠壓彈簧。
7、進一步的，所述切換環上成型有配合所述固定環的槽，且所述切換環和所述固定環之間通過卡環配合連接。
8、進一步的，所述棘輪環的頂部與所述固定環的端面緊密貼合。
9、進一步的，所述棘塊滑動配合所述固定環，所述棘塊靠近所述伸縮槽一側成型有防脫環。
10、進一步的，所述配合球滑動配合在所述第一固定塊和所述第二固定塊圍成的球槽內。
11、進一步的，所述第一固定塊和所述第二固定塊通過螺紋連接在所述第一配合架內部，所述擠壓彈簧為錐形彈簧，且所述擠壓彈簧兩端分別固接所述第二固定塊和所述擠壓環。
12、進一步的，所述動力機構包括電機，所述電機通過固定架連接在所述主支架和所述大腿固定架上，所述電機動力輸出端安裝有主動齒輪，所述主動齒輪與所述被動齒輪嚙合，所述被動齒輪固接所述第二配合架，所述被動齒輪通過花鍵連接所述主軸。
13、本專利技術的有益效果是：本專利技術通過在外骨骼結構的關節部位，設置具有切換和緩沖功能的緩沖機構，其通過內部的單向轉動的消除組件以及能夠提供高頻震蕩的高頻馬達，從而消除在關節活動時因為腿部提供的偏心扭力造成兩個端面的偏心摩擦，進而將偏心摩擦的影響降至最小，并且利用消除機構和緩沖機構配合，使的因為人體活動時具有的偏心扭力而傳遞到設備的結構上產生了擠壓應力，通過配合球的活動范圍，將擠壓應力進行消除，再配合緩沖機構本身具有的偏心摩擦消除效果，避免應力集中，提高了裝置的穩定性和安全性。
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1.一種人體外骨骼助力機器人，包括用于為人體提供支撐和輔助的固定機構（1），其特征在于：還包括用于提供動力的動力機構（2）和用于為所述固定機構（1）的各個關節部位提供摩擦緩沖的緩沖機構（3）以及用于為關節部位提供應力消除的消除機構（4），所述固定機構（1）包括主支架（12）、大腿固定架（13）、小腿固定架（15），所述主支架（12）與所述大腿固定架（13）、所述大腿固定架（13）與所述小腿固定架（15）之間的關節位置均設置有所述動力機構（2）和所述緩沖機構（3），所述消除機構（4）安裝在所述緩沖機構（3）內部；
2.根據權利要求1所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述緩沖機構（3）的消除組件包括切換環（34）、固定環（35）、高頻馬達（36），所述固定環（35）固接在所述第一配合架（31）內部，所述固定環（35）對應所述第二配合架（32）一側連接有所述切換環（34），所述切換環（34）外部端面與所述第二配合架（32）端面配合，所述切換環（34）內部端面對應所述固定環（35）設置有棘輪環（341），所述固定環（35）上對應所述棘輪環（341）設置有棘塊（351
3.根據權利要求2所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述主軸（33）分為支撐段和活動段，所述主軸（33）的支撐段與活動段的分界線為所述第二配合架（32）與所述主軸（33）配合處，所述主軸（33）的活動段直徑小于所述支持段的直徑。
4.根據權利要求3所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述消除機構（4）包括第一固定塊（41）、第二固定塊（42）、配合球（44），所述配合球（44）設置在所述主軸（33）的端部，所述第一固定塊（41）和所述第二固定塊（42）配合限制所述配合球（44）的活動范圍，所述主軸（33）位于所述第二固定塊（42）與所述固定環（35）之間上設置有擠壓環（43），所述擠壓環（43）固接所述主軸（33），所述擠壓環（43）與所述第二固定塊（42）之間設置有提供彈性支持的擠壓彈簧（45）。
5.根據權利要求2所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述切換環（34）上成型有配合所述固定環（35）的槽，且所述切換環（34）和所述固定環（35）之間通過卡環配合連接。
6.根據權利要求5所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述棘輪環（341）的頂部與所述固定環（35）的端面緊密貼合。
7.根據權利要求2所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述棘塊（351）滑動配合所述固定環（35），所述棘塊（351）靠近所述伸縮槽（352）一側成型有防脫環。
8.根據權利要求4所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述配合球（44）滑動配合在所述第一固定塊（41）和所述第二固定塊（42）圍成的球槽內。
9.根據權利要求8所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述第一固定塊（41）和所述第二固定塊（42）通過螺紋連接在所述第一配合架（31）內部，所述擠壓彈簧（45）為錐形彈簧，且所述擠壓彈簧（45）兩端分別固接所述第二固定塊（42）和所述擠壓環（43）。
10.根據權利要求1所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述動力機構（2）包括電機（21），所述電機（21）通過固定架連接在所述主支架（12）和所述大腿固定架（13）上，所述電機（21）動力輸出端安裝有主動齒輪（22），所述主動齒輪（22）與所述被動齒輪（23）嚙合，所述被動齒輪（23）固接所述第二配合架（32），所述被動齒輪（23）通過花鍵連接所述主軸（33）。
...【技術特征摘要】
1.一種人體外骨骼助力機器人，包括用于為人體提供支撐和輔助的固定機構（1），其特征在于：還包括用于提供動力的動力機構（2）和用于為所述固定機構（1）的各個關節部位提供摩擦緩沖的緩沖機構（3）以及用于為關節部位提供應力消除的消除機構（4），所述固定機構（1）包括主支架（12）、大腿固定架（13）、小腿固定架（15），所述主支架（12）與所述大腿固定架（13）、所述大腿固定架（13）與所述小腿固定架（15）之間的關節位置均設置有所述動力機構（2）和所述緩沖機構（3），所述消除機構（4）安裝在所述緩沖機構（3）內部；
2.根據權利要求1所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述緩沖機構（3）的消除組件包括切換環（34）、固定環（35）、高頻馬達（36），所述固定環（35）固接在所述第一配合架（31）內部，所述固定環（35）對應所述第二配合架（32）一側連接有所述切換環（34），所述切換環（34）外部端面與所述第二配合架（32）端面配合，所述切換環（34）內部端面對應所述固定環（35）設置有棘輪環（341），所述固定環（35）上對應所述棘輪環（341）設置有棘塊（351），所述固定環（35）上成型有收納所述棘塊（351）的伸縮槽（352），所述伸縮槽（352）內部安裝有為所述棘塊（351）提供彈性支撐的彈簧，所述高頻馬達（36）安裝在所述固定環（35）遠離所述切換環（34）的端面。
3.根據權利要求2所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述主軸（33）分為支撐段和活動段，所述主軸（33）的支撐段與活動段的分界線為所述第二配合架（32）與所述主軸（33）配合處，所述主軸（33）的活動段直徑小于所述支持段的直徑。
4.根據權利要求3所述的一種人體外骨骼助力機器人，其特征在于：所述消除機構（4）包括第一固定塊（41）、第二固定塊（42）、配合球（44），所述配合球（44）設置在所述主軸（...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李艷麗，向華安，先佳興，王榮昌，李紫怡，
申請(專利權)人：杭州安懷達智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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