本發(fā)明設(shè)計的是一種下肢外骨骼機器人，具體是一種基于繩驅(qū)的仿生下肢外骨骼機器人。

背景技術(shù)：

外骨骼機器人是一種具備運動支撐防護功能的可穿戴式設(shè)備。自1966年美國第一臺助力外骨骼機器人哈迪曼研發(fā)以來，外骨骼機器人逐漸得到了廣泛的運用以及青睞。在軍事領(lǐng)域，外骨骼機器人可以輔助士兵長途跋涉，負載大重量補給物資或者武器，極大增強單兵作戰(zhàn)能力以及后勤增援效率。在民用領(lǐng)域，外骨骼機器人可以幫助殘疾人，老年人行走，同時也可在運輸或者工業(yè)方面發(fā)揮其助力的作用。在醫(yī)療領(lǐng)域，康復(fù)外骨骼機器人能夠有效地輔助殘疾人進行上肢下肢的康復(fù)訓(xùn)練，大大減輕醫(yī)療人員的工作壓力。

目前，對于下肢外骨骼機器人的研究，國外早些年便開始研究，已然有了許多的成果，而國內(nèi)近些年才剛剛起步，但也取得了不小的進展。對比現(xiàn)有的國內(nèi)外大多數(shù)研究，發(fā)現(xiàn)其存在如下的問題：機構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量大，成本較高；仿生性不強，穿戴不舒適等。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利申請?zhí)?01410735565.4，該技術(shù)公開了一種用于輔助行走的下肢外骨骼機器人，其結(jié)構(gòu)主要包括背部支架、髖關(guān)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)、大腿連桿、膝關(guān)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)、小腿連桿和腳底壓力鞋。驅(qū)動方式采用盤式電機和減速器放置在關(guān)節(jié)上，使得下肢質(zhì)量過大；并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計中并沒有仿照人體工學(xué)進行設(shè)計，使得外骨骼機器人運動時不能與人很好地貼合。

中國專利申請?zhí)?01410750101.0，該技術(shù)公開了一種電機橫置的助行外骨骼機器人，包括腰部固定裝置、大腿固定裝置、大腿驅(qū)動機構(gòu)、膝蓋固定裝置、小腿固定裝置、小腿驅(qū)動機構(gòu)、彈性踝關(guān)節(jié)和鞋底。該設(shè)計使用了電機+錐齒輪的方式改變了傳動方向，解決了下肢外骨骼機器人使用電機驅(qū)動時，關(guān)節(jié)處有一個巨大的電機伸出體外而造成的不便于穿戴和具有風(fēng)險等問題，但是其結(jié)構(gòu)過于繁瑣，并且增大了質(zhì)量，膝關(guān)節(jié)的設(shè)計只是簡單的轉(zhuǎn)動副，運動時不能很好地與人膝關(guān)節(jié)同步。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，開發(fā)一種基于繩驅(qū)的仿生下肢外骨骼機器人。

核心是開發(fā)一種質(zhì)量輕體積小并且具有仿生性的下肢機器人結(jié)構(gòu)。根據(jù)運動生物力學(xué)特性可知，人體膝關(guān)節(jié)具有變運動中心的形式，但是目前外骨骼膝關(guān)節(jié)設(shè)計大多為一個單軸轉(zhuǎn)動副，與人體實際運動不相符而產(chǎn)生運動誤差，而這些運動學(xué)上的誤差最終會以額外的力的形式作用在人體和關(guān)節(jié)處，極大影響了穿著的舒適度。本發(fā)明采用仿生學(xué)方法，模擬股骨與脛骨間的變瞬心轉(zhuǎn)動，使得機器人膝關(guān)節(jié)的運動從結(jié)構(gòu)上契合了人體膝關(guān)節(jié)的運動形式。

此外，本發(fā)明借鑒了繩驅(qū)的方式，將驅(qū)動器與下肢外骨骼機器人的膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)分開，驅(qū)動器以及控制系統(tǒng)總成放入后背包中，驅(qū)動器帶動繩驅(qū)輪盤，通過鋼絲繩過渡與下肢外骨骼機器人膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)處的繩驅(qū)輪盤相連，以實現(xiàn)驅(qū)動。這種布置方法相比于其他將驅(qū)動器直接布置在外骨骼關(guān)節(jié)處的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，穿戴便攜，降低了腿部的質(zhì)量。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于繩驅(qū)的仿生下肢外骨骼機器人，包括從上至下依次相連的背包、腰部機構(gòu)、大腿固定裝置、膝關(guān)節(jié)機構(gòu)、小腿固定裝置、以及踝關(guān)節(jié)機構(gòu)，所述背包內(nèi)設(shè)有控制板、驅(qū)動器和電源，所述驅(qū)動器通過鋼絲繩傳動驅(qū)動膝關(guān)節(jié)機構(gòu)和踝關(guān)節(jié)機構(gòu)；所述膝關(guān)節(jié)機構(gòu)包括膝關(guān)節(jié)電位計，膝關(guān)節(jié)盒底，膝關(guān)節(jié)繞線盤，擺動板，偏心軸，膝關(guān)節(jié)盒蓋，以及膝關(guān)節(jié)連接件，所述膝關(guān)節(jié)盒底和膝關(guān)節(jié)盒蓋可拆卸的固定相連組成膝關(guān)節(jié)盒，膝關(guān)節(jié)電位計設(shè)于膝關(guān)節(jié)盒上遠離人體膝關(guān)節(jié)一側(cè)，膝關(guān)節(jié)連接件固定于膝關(guān)節(jié)盒蓋，膝關(guān)節(jié)連接件上端與大腿固定裝置固定相連，膝關(guān)節(jié)盒上設(shè)有兩個可供鋼絲繩自由通過的繩塞a，擺動板和膝關(guān)節(jié)繞線盤置于膝關(guān)節(jié)盒內(nèi)，膝關(guān)節(jié)繞線盤的一面中心處設(shè)有一個中心軸，中心軸與膝關(guān)節(jié)盒底中心通過軸承連接，所述擺動板的一端挖有一個直線槽，直線槽下方的擺動板上設(shè)有一個偏心軸，所述偏心軸與膝關(guān)節(jié)繞線盤偏心處通過軸承相連，所述膝關(guān)節(jié)盒蓋內(nèi)表面設(shè)有一個與直線槽匹配的凸出軸和一個與偏心軸匹配的半圓弧槽，擺動板在公轉(zhuǎn)時，凸出軸在直線槽內(nèi)滑動，同時偏心軸也會在半圓弧槽內(nèi)滑動，以實現(xiàn)擺動板的變瞬心轉(zhuǎn)動，所述擺動板底部自由伸出膝關(guān)節(jié)盒與小腿固定裝置固定相連，所述膝關(guān)節(jié)機構(gòu)有兩個，每一個膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的膝關(guān)節(jié)繞線盤分別通過鋼絲繩與相應(yīng)的驅(qū)動器相連。

作為改進，所述踝關(guān)節(jié)機構(gòu)包括踝關(guān)節(jié)電位計，踝關(guān)節(jié)盒蓋，踝關(guān)節(jié)軸，踝關(guān)節(jié)繞線盤，踝關(guān)節(jié)連接板，踝關(guān)節(jié)盒底，轉(zhuǎn)盤，臺階螺栓，腳擋板與鞋子；

所述踝關(guān)節(jié)盒蓋和踝關(guān)節(jié)盒底可拆卸的固定相連組成踝關(guān)節(jié)盒，踝關(guān)節(jié)連接板固定在踝關(guān)節(jié)盒上，踝關(guān)節(jié)盒上設(shè)有兩個可供鋼絲繩自由通過的繩塞b，踝關(guān)節(jié)連接板上端與小腿固定裝置相連，所述踝關(guān)節(jié)電位計設(shè)于踝關(guān)節(jié)盒遠離人體腳踝一側(cè)，踝關(guān)節(jié)軸設(shè)于踝關(guān)節(jié)盒內(nèi)且通過軸承分別與踝關(guān)節(jié)盒蓋和踝關(guān)節(jié)盒底相連，所述踝關(guān)節(jié)繞線盤與踝關(guān)節(jié)軸相對固定連接，所述踝關(guān)節(jié)軸一端伸出踝關(guān)節(jié)盒底外與轉(zhuǎn)盤相對固定連接，所述腳擋板與鞋子固定相連，腳擋板側(cè)面設(shè)有兩個豎直方向相對設(shè)置的圓環(huán)，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有與兩個圓環(huán)匹配的螺紋孔，通過臺階螺栓穿過圓環(huán)與螺紋孔固定將轉(zhuǎn)盤與腳擋板鉸接相連，所述臺階螺栓直徑小于圓環(huán)內(nèi)徑，轉(zhuǎn)盤既可相對于腳擋板繞臺階螺栓轉(zhuǎn)動也可繞踝關(guān)節(jié)軸小幅度旋轉(zhuǎn)；所述踝關(guān)節(jié)機構(gòu)有兩個，每一個踝關(guān)節(jié)機構(gòu)的踝關(guān)節(jié)繞線盤分別通過鋼絲繩與相應(yīng)的驅(qū)動器相連。

作為改進，所述腰部機構(gòu)包括髖關(guān)節(jié)電位計，髖關(guān)節(jié)盒底，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸，髖關(guān)節(jié)盒蓋，大腿連接件，以及腰托，所述腰托用于固定人體腰部和背包，髖關(guān)節(jié)盒底和髖關(guān)節(jié)盒蓋可拆卸相連的組成髖關(guān)節(jié)盒，髖關(guān)節(jié)電位計設(shè)于髖關(guān)節(jié)盒蓋遠離人體腰部一側(cè)，腰托下部與髖關(guān)節(jié)盒相連，腰托上部與背包相連，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸兩端通過軸承與髖關(guān)節(jié)盒兩側(cè)相連，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤設(shè)于髖關(guān)節(jié)盒內(nèi)且與髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸相對固定連接，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤下端設(shè)有自由伸出髖關(guān)節(jié)盒外的大腿連接件，所述大腿連接件與大腿固定裝置相連。

作為改進，所述大腿固定裝置包括大腿板，大腿支架和大腿柔性綁帶，所述大腿支架為尺寸與人體大腿相匹配的弧形支架，所述大腿柔性綁帶纏在大腿支架上，用于綁定人體大腿，大腿支架固定連接在大腿板上，大腿板上端連接腰部機構(gòu)的大腿連接件，下端連接膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的膝關(guān)節(jié)連接件。

作為改進，所述小腿固定裝置包括小腿板，小腿支架和小腿柔性綁帶，所述小腿支架為尺寸與人體小腿相匹配的弧形支架，所述小腿柔性綁帶纏在小腿支架上，用于綁定人體小腿，小腿支架固定連接在小腿板上，小腿板上端連接膝關(guān)節(jié)機構(gòu)的擺動板，下端連接踝關(guān)節(jié)機構(gòu)的踝關(guān)節(jié)連接板。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明采用了仿生設(shè)計方法設(shè)計了膝關(guān)節(jié)的變瞬心轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，使得膝關(guān)節(jié)輸出端能夠更好地跟蹤人體大腿的轉(zhuǎn)動，更大地減小了外骨骼機器人與人體的運動誤差，使得機外骨骼機器人能更好地貼合大腿，穿戴及行走更加舒適，同時，本發(fā)明的三個關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量小，可以減小人體的負載。在踝關(guān)節(jié)設(shè)計了一個主動自由度和一個被動自由度，使得人體足部的運動更加靈活和舒適。

同時，本發(fā)明將驅(qū)動器及控制系統(tǒng)總成與下肢外骨骼分開布置，將驅(qū)動器及控制系統(tǒng)總成放入后背包，通過繩驅(qū)方式實現(xiàn)傳動，這樣的設(shè)計方式不僅具有柔性驅(qū)動器控制精度高，輸出阻尼低，抗沖擊載荷強等優(yōu)點，同時兼具有繩驅(qū)傳動的結(jié)構(gòu)簡潔，穿戴便攜，運動柔順等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體示意圖；

圖2是背包內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是腰部機構(gòu)爆炸示意圖；

圖4是大腿固定裝置示意圖；

圖5是膝關(guān)節(jié)機構(gòu)爆炸示意圖；

圖6是小腿固定裝置示意圖；

圖7是踝關(guān)節(jié)機構(gòu)爆炸示意圖；

圖8是繩驅(qū)繞線盤示意圖；

圖9是踝關(guān)節(jié)鉸鏈部分示意圖。

圖中，ⅰ-背包，ⅱ-腰部機構(gòu)，ⅲ-大腿固定裝置，ⅳ-膝關(guān)節(jié)機構(gòu)，ⅴ-小腿固定裝置，ⅵ-踝關(guān)節(jié)機構(gòu)，1-海綿墊，2-背包外殼，3-控制板，4-驅(qū)動器，5-驅(qū)動器繞線盤，6-鋼絲繩，7-髖關(guān)節(jié)電位計，8-髖關(guān)節(jié)盒底，9-深溝球軸承a，10-髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤，11-髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸，12-深溝球軸承b，13-大腿連接件，14-髖關(guān)節(jié)盒蓋，15-腰托，16-大腿板，17-大腿柔性綁帶，18-大腿支架，19-膝關(guān)節(jié)電位計，20-膝關(guān)節(jié)盒底，21-繩塞a，22-深溝球軸承c，23-中心軸，24-膝關(guān)節(jié)繞線盤，25-擺動板，26-直線槽，27-膝關(guān)節(jié)盒蓋，28-深溝球軸承d，29-偏心軸，30-半圓弧槽，31-凸出軸，32-膝關(guān)節(jié)連接件，33-小腿板，34-小腿柔性綁帶，35-小腿支架，36-踝關(guān)節(jié)電位計，37-踝關(guān)節(jié)盒蓋，38-深溝球軸承e，39-圓頭平鍵，40-踝關(guān)節(jié)軸，41-踝關(guān)節(jié)繞線盤，42-繩塞b，43-深溝球軸承f，44-踝關(guān)節(jié)連接板，45-轉(zhuǎn)盤，46-踝關(guān)節(jié)盒底，47-固定螺釘，48-階螺栓，49-腳擋板，50-鞋子，51-線槽，52-帶孔螺釘，53-固定端，56-螺紋，57-光桿，58-圓環(huán)，59-螺紋孔。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本發(fā)明的機器人包括：背包ⅰ，腰部機構(gòu)ⅱ，大腿固定裝置ⅲ，膝關(guān)節(jié)機構(gòu)ⅳ，小腿固定裝置ⅴ，踝關(guān)節(jié)機構(gòu)ⅵ。

如圖2所示，本發(fā)明的背包ⅰ包括：海綿墊1，背包外殼2，控制板3，驅(qū)動器4，驅(qū)動器繞線盤5，鋼絲繩6。

其中海綿墊1用于墊在人體背部與背包ⅰ之間，使背包ⅰ穿戴更舒適。整個背包分為三層，最上面一層裝有控制板3以及電池等，第二層設(shè)有兩個分別控制左腿的驅(qū)動器4，第三層設(shè)有兩個分別控制右腿的驅(qū)動器4，驅(qū)動器4工作時帶動相應(yīng)的驅(qū)動器繞線盤5轉(zhuǎn)動，驅(qū)動器繞線盤5上纏有鋼絲繩6，在驅(qū)動器繞線盤5轉(zhuǎn)動時，鋼絲繩6會隨之運動，從而帶動下面的各個關(guān)節(jié)運動，所述控制板3控制驅(qū)動器4的運動。

如圖3所示，本發(fā)明的腰部機構(gòu)ⅱ包括髖關(guān)節(jié)電位計7，髖關(guān)節(jié)盒底8，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤10，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸11，髖關(guān)節(jié)盒蓋14，大腿連接件13，深溝球軸承a9，深溝球軸承b12和腰托15。

其中腰托15用于固定人體腰部和背包ⅰ，腰托15下部與髖關(guān)節(jié)盒相連，髖關(guān)節(jié)盒由髖關(guān)節(jié)盒底8和髖關(guān)節(jié)盒蓋14通過螺釘相連，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸11在關(guān)節(jié)盒中心轉(zhuǎn)動，并帶動與之用螺釘緊固的髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤10轉(zhuǎn)動，髖關(guān)節(jié)盒的底部設(shè)有一開孔，髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)盤10下部設(shè)有從開孔伸出的大腿連接件13，從而帶動大腿連接件13繞髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動。

如圖4所示，本發(fā)明的大腿固定裝置ⅲ包括大腿板16，大腿支架18和大腿柔性綁帶17。

其中所述大腿支架18為尺寸與人體大腿相匹配的弧形支架，大腿柔性綁帶17纏在大腿支架18上，用于綁定人體大腿，大腿支架18固定連接在大腿板16上，大腿板16上端連接大腿連接件13，下端連接膝關(guān)節(jié)盒上方的膝關(guān)節(jié)連接件32，所述大腿板16有兩個且在大腿支架18上下設(shè)置。

如圖5所示，本發(fā)明的膝關(guān)節(jié)機構(gòu)ⅳ包括膝關(guān)節(jié)電位計19，膝關(guān)節(jié)盒底20，繩塞a21，膝關(guān)節(jié)繞線盤24，擺動板25，偏心軸29，膝關(guān)節(jié)盒蓋27，膝關(guān)節(jié)連接件32和深溝球軸承c22以及深溝球軸承d28。

其中膝關(guān)節(jié)盒底20和膝關(guān)節(jié)盒蓋27通過螺釘固定連接，組成膝關(guān)節(jié)盒，膝關(guān)節(jié)盒上設(shè)有兩個可供鋼絲繩6自由通過的繩塞a21，用于固定運動的鋼絲繩6，擺動板25和膝關(guān)節(jié)繞線盤24置于膝關(guān)節(jié)盒內(nèi)，膝關(guān)節(jié)繞線盤24的一面中心沿法線方向伸出一個中心軸23，中心軸與膝關(guān)節(jié)盒底20中心通過深溝球軸承c22連接，膝關(guān)節(jié)繞線盤24可繞中心軸23轉(zhuǎn)動，膝關(guān)節(jié)繞線盤24的另一面在非中心位置有一軸承孔，軸承孔通過深溝球軸承d28連接擺動板25伸出的偏心軸29，使得擺動板25可以繞偏心軸29轉(zhuǎn)動，同時也能隨膝關(guān)節(jié)繞線盤24繞中心軸23公轉(zhuǎn)，擺動板25的一端挖有一個直線槽26，膝關(guān)節(jié)盒蓋27內(nèi)表面設(shè)有一個與直線槽匹配的凸出軸31和一個與偏心軸29匹配的半圓弧槽30，擺動板25在公轉(zhuǎn)時，凸出軸31在直線槽26內(nèi)滑動，同時偏心軸29也會在半圓弧槽30內(nèi)滑動，以實現(xiàn)擺動板25的變瞬心轉(zhuǎn)動，所述膝關(guān)節(jié)盒的底部設(shè)有一開孔，擺動板25下端自由的從該開孔內(nèi)伸出與小腿固定裝置ⅴ的小腿板33固定相連。

如圖6所示，本發(fā)明的小腿固定裝置ⅴ包括小腿板33，小腿支架35和小腿柔性綁帶34。

其中所述小腿支架35為尺寸與人體小腿相匹配的弧形支架，小腿柔性綁帶34纏在小腿支架35上，用于固定人體小腿，小腿支架35固定連接在小腿板33一側(cè)，小腿板33上端連接膝關(guān)節(jié)擺動板25，下端連接踝關(guān)節(jié)盒上的連接板44。

如圖7所示，本發(fā)明的踝關(guān)節(jié)機構(gòu)ⅵ包括踝關(guān)節(jié)電位計36，踝關(guān)節(jié)盒蓋37，深溝球軸承e38，深溝球軸承f43，圓頭平鍵39，踝關(guān)節(jié)軸40，踝關(guān)節(jié)繞線盤41，繩塞b42，踝關(guān)節(jié)連接板44，踝關(guān)節(jié)盒底46，轉(zhuǎn)盤45，固定螺釘47，臺階螺栓48，腳擋板49與鞋子50。

其中踝關(guān)節(jié)連接板44固定在踝關(guān)節(jié)盒上，踝關(guān)節(jié)連接板44上端與小腿板33固定相連。踝關(guān)節(jié)盒底46和踝關(guān)節(jié)盒蓋37通過螺釘相連組成踝關(guān)節(jié)盒，踝關(guān)節(jié)盒底46中心有一個軸承孔，通過深溝球軸承e38和深溝球軸承f43連接踝關(guān)節(jié)軸40，踝關(guān)節(jié)軸40與踝關(guān)節(jié)繞線盤41通過圓頭平鍵39連接，踝關(guān)節(jié)軸40的一端伸出踝關(guān)節(jié)盒底46外與轉(zhuǎn)盤45中心通過固定螺釘47緊固，并帶動踝關(guān)節(jié)繞線盤41和轉(zhuǎn)盤45沿踝關(guān)節(jié)盒的中心法線轉(zhuǎn)動。

如圖9所示，轉(zhuǎn)盤45與腳擋板49通過兩個臺階螺栓48連接，兩個臺階螺栓48部分螺桿上有螺紋56，而剩余螺桿是光桿57，臺階螺栓48的光桿57穿過腳擋板49上凸起的圓環(huán)58，螺紋56則固定連接在轉(zhuǎn)盤45上突出的螺紋孔59內(nèi)成鉸鏈，使得腳擋板49可以在轉(zhuǎn)盤45上繞臺階螺栓48的光桿57轉(zhuǎn)動，鞋子50通過螺釘固定在腳擋板49上。所述臺階螺栓48直徑小于圓環(huán)58內(nèi)徑，轉(zhuǎn)盤45既可相對于腳擋板49繞臺階螺栓48轉(zhuǎn)動也可繞踝關(guān)節(jié)軸40小幅度旋轉(zhuǎn)。所述踝關(guān)節(jié)機構(gòu)有兩個，每一個踝關(guān)節(jié)機構(gòu)的踝關(guān)節(jié)繞線盤41分別通過鋼絲繩6與相應(yīng)的驅(qū)動器4相連。

如圖8所示，驅(qū)動器繞線盤5上和膝關(guān)節(jié)繞線盤24以及踝關(guān)節(jié)繞線盤41上都有線槽51，鋼絲繩6的兩端都焊接有帶孔螺釘52，通過帶孔螺釘52緊固在驅(qū)動器繞線盤5、膝關(guān)節(jié)繞線盤24以及踝關(guān)節(jié)繞線盤41的固定端53上，并繞行在線槽51內(nèi)，所述驅(qū)動器繞線盤5有四個，每一條腿的膝關(guān)節(jié)繞線盤24和踝關(guān)節(jié)繞線盤41分別通過鋼絲繩6與相應(yīng)的驅(qū)動器繞線盤5相連組成兩對繩驅(qū)繞線盤，每對繞線盤上各纏繞兩段鋼絲繩6，當(dāng)驅(qū)動器繞線盤5順時針轉(zhuǎn)動時，一段鋼絲繩6張緊而另一段鋼絲繩6放松，鋼絲繩6帶動膝關(guān)節(jié)繞線盤24或踝關(guān)節(jié)繞線盤41順時針轉(zhuǎn)動，反之當(dāng)驅(qū)動器繞線盤5逆時針轉(zhuǎn)動時，一段鋼絲繩6放松而另一段鋼絲繩6張緊，鋼絲繩6帶動膝關(guān)節(jié)繞線盤24或踝關(guān)節(jié)繞線盤41逆時針轉(zhuǎn)動，以此達到驅(qū)動的作用。

所述髖關(guān)節(jié)電位計7、膝關(guān)節(jié)電位計19和踝關(guān)節(jié)電位計36測得的電位信號均接入控制板3，所述控制板3分別控制四個驅(qū)動器4的工作運轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的基于繩驅(qū)的下肢外骨骼機器人工作時：首先將使用者的大腿小腿分別用大腿柔性綁帶17和小腿柔性綁帶34固定，再穿上鞋50。當(dāng)驅(qū)動器4工作時，可帶動驅(qū)動器繞線盤5轉(zhuǎn)動，通過鋼絲繩6過渡實現(xiàn)膝關(guān)節(jié)繞線盤24和踝關(guān)節(jié)繞線盤41轉(zhuǎn)動，進而帶動外骨骼及使用者腿部及足部進行屈伸運動，以實現(xiàn)助力功能。