[发明专利]一种液压驱动四连杆的上肢助力外骨骼机器人

说明书

本申请涉及一种液压驱动四连杆的上肢助力外骨骼机器人，属于智能设备技术领域，该外骨骼机器人包括：背部外骨骼1、肩关节外骨骼2、肘关节外骨骼3和腕关节外骨骼4；肩关节外骨骼2与背部外骨骼1相连接，肘关节外骨骼3与肩关节外骨骼2相连接，腕关节外骨骼4与肘关节外骨骼3相连接；其中，所述肩关节外骨骼2和所述肘关节外骨骼3为四连杆机构；解决了现有技术中重量大的问题，达到了减重的效果。

技术领域

本申请涉及一种液压驱动四连杆的上肢助力外骨骼机器人，属于智能装置技术领域。

背景技术

上肢助力外骨骼是一种可穿戴的人机一体化智能助力装置，广泛应用于军事、工业和人体康复训练领域。目前，国内外助力外骨骼机器人系统的驱动结构主要采用电动、液压和气压三种。电动驱动方式又可分为直驱和绳驱，电动直驱的系统设计简单，精度高，但结构庞大不美观，结构平衡性差；电动绳驱运动柔顺，但助力效果差；液压驱动的助力外骨骼机器人负重能力强，刚度大，但系统重量大，柔顺能力差；气压驱动的外骨骼机器人装置轻巧，柔顺能力强，但系统结构刚度低，运动稳定性低。

发明内容

本申请提供了一种液压驱动四连杆的上肢助力外骨骼机器人，可以解决现有方案中液压驱动的上肢助力外骨骼机器人重量重的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种液压驱动四连杆的上肢助力外骨骼机器人，所述机器人包括：背部外骨骼、肩关节外骨骼、肘关节外骨骼和腕关节外骨骼；肩关节外骨骼与背部外骨骼相连接，肘关节外骨骼与肩关节外骨骼相连接，腕关节外骨骼与肘关节外骨骼相连接；其中，所述肩关节外骨骼和所述肘关节外骨骼为四连杆机构。

可选的，所述背部外骨骼包括：背板、背部连杆，背部连杆通过螺钉紧固在所述背板上；

所述背板为贴合人体背部曲线的弧线结构；背部连杆的横截面为直角梯形，与背板连接的平面具有一定斜度。

可选的，所述肩关节外骨骼包括：肩部调节块、肩轴、肩部连杆一、肩部连杆轴一、肩部连杆二、肩部连杆轴二、液压缸轴一、液压缸轴二、液压缸一、肩部连杆三、肩部连杆轴三、肩部连杆四、肩部连杆轴四；

肩部调节块通过肩轴连接于背部连杆；肩部连杆一通过螺钉套进肩部调节块中；肩部连杆二通过肩部连杆轴一连接于肩部连杆一，并相对于肩部连杆轴一转动；肩部连杆三通过肩部连杆轴二连接于肩部连杆二；液压缸一的缸杆一端通过液压缸轴一连接于肩部连杆三上；液压缸一的缸筒一端通过液压缸轴二连接于肩部连杆二上；肩部连杆四通过肩部连杆轴三连接于肩部连杆三上，通过肩部连杆轴四连接于肩部连杆一上。

可选的，肩部连杆一、肩部连杆轴一、肩部连杆二、肩部连杆轴二、肩部连杆三、肩部连杆轴三、肩部连杆四、肩部连杆轴四整体构成四连杆机构。

可选的，肩部连杆一为异性连杆结构，有弯折角度。

可选的，肩部连杆二为双耳结构，有凹槽，肩部连杆三及肩部连杆四在所述凹槽内运动。

可选的，所述肘关节外骨骼包括：肘部连杆一、肘部连杆轴一、液压缸轴三、液压缸二、液压缸轴四、肘部连杆二、肘部连杆轴二、肘部连杆三、肘部连杆轴三、肘部连杆四、肘部连杆轴四；

肘部连杆一通过螺钉紧固在肩部连杆二上；肘部连杆二通过肘部连杆轴一连接于肘部连杆一上；液压缸二的缸筒一端通过液压缸轴三连接于肘部连杆一上；液压缸二的缸杆一端通过液压缸轴四连接于肘部连杆二上；肘部连杆三通过肘部连杆轴二连接于肘部连杆二上；肘部连杆四通过肘部连杆轴三连接于肘部连杆三上，通过肘部连杆轴四连接于肘部连杆一，并相对于肘部连杆轴四固定。

可选的，肘部连杆一、肘部连杆轴一、肘部连杆二、肘部连杆轴二、肘部连杆三、肘部连杆轴三、肘部连杆四、肘部连杆轴四构成四连杆机构。

可选的，肘部连杆一为双耳结构，有凹槽，所述肘部连杆二、肘部连杆三及肘部连杆四在所述凹槽内运动。