本實用新型屬于機器人技術領域，尤其涉及一種外骨骼機器人的大腿與小腿連接裝置。

背景技術：

外骨骼機器人是指套在人體外面的機器人，也稱“可穿戴的機器人”，可應用于康復輔助、負重輔助等領域。人在走路的時候，大腿帶動小腿承擔著負重和傳導力的功能，小腿也會向后折彎進行避讓障礙等動作。外骨骼機器人的腿部設計也需要實現(xiàn)這些功能。針對膝關節(jié)的設計，基本都采用單軸輸出的鉸鏈結構，功能上可以滿足個人助行外骨骼機器人的需求，但人體膝關節(jié)有著極其復雜的運動方式，并非簡易的單軸運動，所以在小腿運動過程中，膝關節(jié)會產(chǎn)生運動錯位。另外，電機驅(qū)動小腿部動作時，小腿部向前折彎、向后折彎角度過大的情況下，都易造成穿戴者腿部損傷。公布號CN 104887461的專利文件公開了一種本發(fā)明公開了一種外骨骼機器人的助行下肢，采用交叉四連桿機構消除人機錯位產(chǎn)生的有害作用力，解決由人機系統(tǒng)微觀錯位產(chǎn)生的沿小腿的徑向偏差問題和切向旋轉(zhuǎn)偏差問題，但是該技術方案結構較為復雜，所需材料較多，成本較高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種外骨骼機器人的大腿與小腿連接裝置，具有運動限位機構，有效保護了穿戴者的腿部免受外骨骼機器人小腿部驅(qū)動力損傷。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

一種外骨骼機器人的大腿與小腿連接裝置，包括大腿部和小腿部，其特征在于：還包括驅(qū)動電機和腿部連接件，所述大腿部下端與小腿部上端通過驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸以及腿部連接件連接，所述腿部連接件設有阻止小腿部與大腿部呈180度角時繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動的限位機構。

進一步的，所述腿部連接件包括與小腿部上端固接的法蘭盤和與大腿部下端固接的法蘭盤連接件，所述法蘭盤連接件的下半部與法蘭盤重合，所述法蘭盤連接件的上半部與法蘭盤相切，所述法蘭盤的上半部邊緣處設有限位凸起，所述限位凸起的上邊緣與法蘭盤連接件的上邊緣相切。

進一步的，所述電機轉(zhuǎn)軸設于法蘭盤和法蘭盤連接件之間。

進一步的，所述法蘭盤和法蘭盤連接件內(nèi)設有軸承。

更進一步的，所述大腿部和小腿部均由上、下支桿組成，所述上支桿與下支桿套接，所述上支桿與下支桿套接處設有調(diào)節(jié)螺母。

本實用新型的有益效果有以下幾點：

1、腿部連接件設有限位機構，阻止小腿部與大腿部呈180度角時小腿部繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動，有效避免了穿戴者的腿部受外骨骼機器人小腿部驅(qū)動力損傷；

2、大腿部和小腿部均有直線移動的調(diào)節(jié)機構，可以根據(jù)穿戴者的身高調(diào)整外骨骼機器人的腿部長度，更好的適用不同身形的穿戴者，提高了穿戴的舒適度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型大腿部與小腿部連接處的立體圖；

圖3是本實用新型大腿部與小腿部連接處的主視圖；

圖4是本實用新型大腿部的結構示意圖；

圖5是本實用新型小腿部的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1所示的外骨骼機器人的大腿與小腿連接裝置，包括大腿部1、小腿部3、驅(qū)動電機2和腿部連接件4，大腿部1下端與小腿部3上端通過驅(qū)動電機2轉(zhuǎn)軸以及腿部連接件4連接，腿部連接件4設有阻止小腿部與大腿部呈180度角時繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動的限位機構。

如圖2-3所示，腿部連接件4包括與小腿部上端固接的法蘭盤42和與大腿部1下端固接的法蘭盤連接件41，法蘭盤連接件41的下半部與法蘭盤42重合，法蘭盤連接件41的上半部與法蘭盤42相切，法蘭盤42的上半部邊緣處設有限位凸起421，限位凸起421的上邊緣與法蘭盤連接件41的上邊緣相切。小腿部驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸設于法蘭盤42和法蘭盤連接件41內(nèi)，法蘭盤42和法蘭盤連接件41內(nèi)設有軸承。

如圖4所示，大腿部1由大腿上、下支桿11、12組成，大腿上支桿11與大腿下支桿12套接，大腿上支桿11與大腿下支桿12套接處設有調(diào)節(jié)螺母5。

如圖5所示，小腿部2由小腿上、下支桿21、22組成，小腿上支桿21與小腿下支桿22套接，小腿上支桿21與小腿下支桿22套接處設有調(diào)節(jié)螺母6。

大腿部與小腿部呈180度角時，小腿驅(qū)動電機2驅(qū)動小腿部3轉(zhuǎn)動，限位突起421阻擋法蘭盤在法蘭盤連接件內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動而不阻擋法蘭盤在法蘭盤連接件內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，當限位突起轉(zhuǎn)至法蘭盤連接件右側時，法蘭盤在法蘭盤連接件內(nèi)無法繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，由此，小腿只能向一個方向轉(zhuǎn)動且角度不會過大，有效保證了穿戴者小腿免受外骨骼機器人小腿部轉(zhuǎn)動角度過大或方向錯誤造成損傷。

大腿部與小腿部由上、下支桿組成一個直線移動的調(diào)節(jié)機構，根據(jù)人體差異調(diào)節(jié)大腿腿部的長短。不同身高的穿戴者可以通過松動調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)外骨骼機器人的大腿小腿的長度，使得大腿小腿上的電機和人體的膝蓋和胯部在同一水平線上，達到最好的控制效果。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。