本實用新型涉及骨骼機器人，是一種半自動協(xié)力骨骼機器人。

背景技術(shù)：

外骨骼機器人技術(shù)是一種融合傳感、控制、信息、融合、移動計算等現(xiàn)代綜合技術(shù)，并為操作者提供一種可穿戴的機械機構(gòu)，即為一種套在人體外面的人體骨骼仿生機器人，也稱為可穿戴的機器人，在軍事、康復(fù)、運輸?shù)阮I(lǐng)域該項技術(shù)有廣泛地應(yīng)用空間。如中國專利文獻刊載的申請?zhí)?01210355661.7，申請公布日2013.02.13，發(fā)明名稱“一種電動汽車電池換裝外骨骼機器人系統(tǒng)”，該外骨骼機器人系統(tǒng)包括穿戴者運動信息采集模塊、穿戴者運動信號分析處理模塊、外骨骼機器人控制模塊和外骨骼機器人機械結(jié)構(gòu)模塊；穿戴者運動信息采集模塊將采集的穿戴者腦電信號傳遞給穿戴者運動信號分析處理模塊，穿戴者運動信號分析處理模塊分析處理穿戴者腦電信號，識別穿戴者的運動意圖，轉(zhuǎn)換為運動信號傳遞給外骨骼機器人控制模塊，外骨骼機器人控制模塊接收運動信號并控制外骨骼機器人機械結(jié)構(gòu)模塊根據(jù)運動信號進行活動。上述系統(tǒng)和人緊密聯(lián)系的人機結(jié)合的機械動力系統(tǒng)，能夠給人提供保護、額外的動力和能力，增強人體機能，使得操作者能輕松地完成艱巨的任務(wù)。但現(xiàn)有同類產(chǎn)品為快遞物流行業(yè)搬運工作者研發(fā)的較少，且同時可應(yīng)用醫(yī)療、人體助力領(lǐng)域，利用人機工程學(xué)，機械工程學(xué)等專業(yè)方法進行研制的更少。因此，有必要為解決目前快遞行業(yè)中出現(xiàn)的多種搬運問題，以及人口老齡化導(dǎo)致的老年人行走問題，研制一款新的協(xié)力骨骼機器人系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述不足，本實用新型的目的是向本領(lǐng)域提供一種半自動協(xié)力骨骼機器人，使其解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品用于搬運設(shè)計較少，生產(chǎn)成本較高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種半自動協(xié)力骨骼機器人，該骨骼機器裝置包括下肢外骨骼助行機器和上肢外骨骼助行機器，以及對應(yīng)的包裹板和背帶，所述下肢外骨骼助行機器與上肢外骨骼助行機器之間通過仿生脊椎連接，所述下肢外骨骼助行機器設(shè)有腰部機架、腿部機架，上肢外骨骼助行機器設(shè)有吊臂、上部機架；其結(jié)構(gòu)設(shè)計要點是該協(xié)力骨骼機器人還設(shè)有可編程邏輯控制器、人機顯示器、掛載控制器、空壓機和掛載器，所述吊臂呈彎曲伸出上部機架的前方，吊臂設(shè)有吊臂氣缸，空壓機通過氣管與吊臂氣缸、掛載器連接，上部機架通過吊臂的吊臂氣缸和掛載器對重物進行抬起吊裝動作，吊臂的角度可調(diào)節(jié)，掛載器的高度可調(diào)節(jié)，人機顯示器控制吊臂氣缸，掛載控制器控制掛載器。從而該骨骼機器裝置通過包裹板和背帶穿戴于身上，通過可編程邏輯控制器、人機顯示器、掛載控制器控制各關(guān)節(jié)的氣動元件工作，以及吊臂的工作，重物起吊和搬運，人體的移動，人體通過上部機架、腰部機架、腿部機架支撐重物的承載重量。

所述上肢外骨骼助行機器包括連接滑塊、腰部連接件、滑塊支架連接件、腰部橫板、第一豎向背板、吊臂支撐塊、橫向穩(wěn)定軸、旋轉(zhuǎn)軸、上橫板、中橫板、第二豎向背板、下橫板、仿生脊柱、吊臂后梁、吊臂中梁、吊臂氣缸、橫向掛載軸、吊臂前梁，以及對應(yīng)的包裹板和背帶；所述下橫板與腰部橫板之間通過連接滑塊、腰部連接件、滑塊支架連接件、仿生脊柱連接，上橫板與中橫板之間設(shè)有吊臂支撐塊和吊臂后梁，吊臂后梁與吊臂中梁、吊臂前梁依次連接，對稱設(shè)置的吊臂后梁、吊臂中梁、吊臂前梁之間設(shè)有橫向穩(wěn)定軸和旋轉(zhuǎn)軸，吊臂前梁的末端設(shè)有橫向掛載軸，吊臂前梁與吊臂后梁之間設(shè)有吊臂氣缸；所述橫向掛載軸設(shè)有掛載器，空壓機的氣管通過對稱設(shè)置的吊臂后梁、吊臂中梁、吊臂前梁之間的間隙與吊臂氣缸、掛載器連接；腰部橫板的后側(cè)兩端對稱分別設(shè)有雙軸雙作用氣缸，雙軸雙作用氣缸通過圓柱拉伸彈簧與上橫板連接。上述上肢外骨骼助行機器的上機架結(jié)構(gòu)牢固，裝配生產(chǎn)方便，便于穿戴、背負和使用。

所述吊臂的吊臂后梁的一端與吊臂中梁的一端鉸接，吊臂前梁和吊臂后梁分別設(shè)有滑槽，吊臂氣缸設(shè)置于吊臂前梁的滑槽與吊臂后梁的滑槽之間。上述結(jié)構(gòu)便于吊臂角度的調(diào)節(jié)和控制。

所述吊臂的吊臂后梁呈125度與上部機架連接，吊臂的吊臂中梁與吊臂前梁連為一體。

所述上部機架的仿生脊柱由方形的脊柱塊依次連接構(gòu)成，末端的脊柱塊通過連接滑塊、腰部連接件、滑塊支架連接件與腰部橫板連接，另一端的脊柱塊通過型材塊與下橫板連接。上述結(jié)構(gòu)便于仿生脊柱的裝配，以及長度的調(diào)節(jié)。

所述一側(cè)的下肢外骨骼助行機器分別包括階梯軸、關(guān)節(jié)軸承、軸承座、腳底受力支架、腳底墊板、腳掌小腿連接件、小腿骨架、膝蓋小腿支架、內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板、氣缸彈簧下連接頭、外側(cè)膝蓋處連接板、膝蓋大腿連接件、氣缸彈簧、大腿骨架、氣缸彈簧上支撐件、大腿旋轉(zhuǎn)連接件、側(cè)腰大腿支架連接板、阻尼鉸鏈，以及對應(yīng)的包裹板和背帶；所述腳底墊板與腳底受力支架的一端連接呈L字形，腳底受力支架的另一端通過軸承座、階梯軸與關(guān)節(jié)軸承的一端連接，關(guān)節(jié)軸承的另一端與腳掌小腿連接件連接，腳掌小腿連接件設(shè)置于小腿骨架的一端，小腿骨架的另一端設(shè)有膝蓋腿連接件，膝蓋腿連接件通過內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板、外側(cè)膝蓋處連接板與膝蓋大腿連接件連接，內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板與外側(cè)膝蓋處連接板之間通過氣缸彈簧下連接頭與氣缸彈簧的一端連接；膝蓋大腿連接件設(shè)置于大腿骨架的一端，大腿骨架的另一端設(shè)有大腿旋轉(zhuǎn)連接件，氣缸彈簧的另一端與氣缸彈簧上支撐件連接，氣缸彈簧上支撐件設(shè)置于大腿骨架的大腿旋轉(zhuǎn)連接件端，氣缸彈簧、大腿骨架、側(cè)腰大腿支架連接板之間連接呈三角形；大腿旋轉(zhuǎn)連接件通過側(cè)腰大腿支架連接板與阻尼鉸鏈連接，阻尼鉸鏈通過前橫板與腰部橫板的前側(cè)兩端連接；一側(cè)的大腿骨架和小腿骨架分別兩個對稱設(shè)置，大腿骨架兩端的大腿旋轉(zhuǎn)連接件、膝蓋大腿連接件與大腿骨架之間的縫隙分別設(shè)有槽條，小腿骨架兩端的膝蓋小腿支架、腳掌小腿連接件與小腿骨架之間的縫隙也分別設(shè)有所述槽條。

所述上部機架的腰部橫板、第一豎向背板、上橫板、中橫板、第二豎向橫板、下橫板、前橫板采用型材板件相互連接固定。上述型材板件采用鋁型材，裝配更為方便，結(jié)構(gòu)堅固滿足使用要求。

所述橫向掛載軸的掛載器為升降氣缸和機械吊鉤；或者采用所述橫向掛載軸的掛載器為升降氣缸和氣動吸盤。以上兩種方式均可實現(xiàn)重物的懸空、搬運和移動，同時亦可結(jié)合兩種方式使其更為安全。

所述可編程邏輯控制器、人機顯示器和掛載控制器一體設(shè)置，并通過上肢外骨骼助行機器設(shè)置于人體前方。上述結(jié)構(gòu)便于使用者通過手臂控制操作身體前方的該骨骼機器裝置。

本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，裝配、改裝、操作、程序設(shè)定方便，智能化控制和程序設(shè)定方便；適合作為快遞、流水線等物流搬運領(lǐng)域的協(xié)力骨骼機器人系統(tǒng)使用，及其同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進。

附圖說明

圖1是本實用新型的后視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略吊臂氣缸。

圖2是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略吊臂氣缸。

圖3是本實用新型的左視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略圓柱拉伸彈簧。

圖4是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略圓柱拉伸彈簧和吊臂氣缸。

圖5是本實用新型的仿生脊柱部分放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略吊臂氣缸。

附圖序號及名稱：1、連接滑塊，2、腰部連接件，3、滑塊支架連接件，4、槽條，5、腰部橫板，6、第一豎向背板，7、吊臂支撐塊，8、橫向穩(wěn)定軸，9、旋轉(zhuǎn)軸，10、上橫板，11、中橫板，12、第二豎向背板，13、下橫板，14、圓柱拉伸彈簧，15、階梯軸，16、關(guān)節(jié)軸承，17、軸承座，18、腳底受力支架，19、腳底墊板，20、腳掌小腿連接件，21、小腿骨架，22、膝蓋小腿支架，23、內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板，24、氣缸彈簧下連接頭，25、外側(cè)膝蓋處連接板，26、膝蓋大腿連接件，27、氣缸彈簧，28、大腿骨架，29、氣缸彈簧上支撐件，30、大腿旋轉(zhuǎn)連接件，31、側(cè)腰大腿支架連接板，32、阻尼鉸鏈，33、雙軸雙作用氣缸，34、仿生脊柱，35、吊臂后梁，36、吊臂中梁，37、吊臂氣缸，38、橫向掛載軸，39、吊臂前梁。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理進行進一步描述。如圖1-圖6所示，該骨骼機器裝置包括下肢外骨骼助行機器和上肢外骨骼助行機器，以及對應(yīng)的包裹板和背帶，該協(xié)力骨骼機器人還設(shè)有可編程邏輯控制器、人機顯示器、掛載控制器、空壓機和掛載器。上肢外骨骼助行機器包括連接滑塊1、腰部連接件2、滑塊支架連接件3、腰部橫板5、第一豎向背板6、吊臂支撐塊7、橫向穩(wěn)定軸8、旋轉(zhuǎn)軸9、上橫板10、中橫板11、第二豎向背板12、下橫板13、仿生脊柱34、吊臂后梁35、吊臂中梁36、吊臂氣缸37、橫向掛載軸38、吊臂前梁39，以及對應(yīng)的包裹板和背帶。所述下橫板與腰部橫板之間通過連接滑塊、腰部連接件、滑塊支架連接件、仿生脊柱連接，上橫板與中橫板之間設(shè)有吊臂支撐塊和吊臂后梁，吊臂后梁與吊臂中梁、吊臂前梁依次連接，對稱設(shè)置的吊臂后梁、吊臂中梁、吊臂前梁之間設(shè)有橫向穩(wěn)定軸和旋轉(zhuǎn)軸，吊臂前梁的末端設(shè)有橫向掛載軸，吊臂前梁與吊臂后梁之間設(shè)有吊臂氣缸；所述橫向掛載軸設(shè)有掛載器，空壓機的氣管通過對稱設(shè)置的吊臂后梁、吊臂中梁、吊臂前梁之間的間隙與吊臂氣缸、掛載器連接；腰部橫板的后側(cè)兩端對稱分別設(shè)有雙軸雙作用氣缸33，雙軸雙作用氣缸通過圓柱拉伸彈簧14與上橫板連接。吊臂后梁的一端與吊臂中梁的一端鉸接，吊臂前梁和吊臂后梁分別設(shè)有滑槽，吊臂氣缸設(shè)置于吊臂前梁的滑槽與吊臂后梁的滑槽之間；吊臂后梁呈125度與上部機架連接。仿生脊柱由方形的脊柱塊依次連接構(gòu)成，末端的脊柱塊通過連接滑塊、腰部連接件、滑塊支架連接件與腰部橫板連接，另一端的脊柱塊通過型材塊與下橫板連接。

所述一側(cè)的下肢外骨骼助行機器分別包括階梯軸15、關(guān)節(jié)軸承16、軸承座17、腳底受力支架18、腳底墊板19、腳掌小腿連接件20、小腿骨架21、膝蓋小腿支架22、內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板23、氣缸彈簧下連接頭24、外側(cè)膝蓋處連接板25、膝蓋大腿連接件26、氣缸彈簧27、大腿骨架28、氣缸彈簧上支撐件29、大腿旋轉(zhuǎn)連接件30、側(cè)腰大腿支架連接板31、阻尼鉸鏈32，以及對應(yīng)的包裹板和背帶。所述腳底墊板與腳底受力支架的一端連接呈L字形，腳底受力支架的另一端通過軸承座、階梯軸與關(guān)節(jié)軸承的一端連接，關(guān)節(jié)軸承的另一端與腳掌小腿連接件連接，腳掌小腿連接件設(shè)置于小腿骨架的一端，小腿骨架的另一端設(shè)有膝蓋腿連接件，膝蓋腿連接件通過內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板、外側(cè)膝蓋處連接板與膝蓋大腿連接件連接，內(nèi)側(cè)膝蓋處連接板與外側(cè)膝蓋處連接板之間通過氣缸彈簧下連接頭與氣缸彈簧的一端連接；膝蓋大腿連接件設(shè)置于大腿骨架的一端，大腿骨架的另一端設(shè)有大腿旋轉(zhuǎn)連接件，氣缸彈簧的另一端與氣缸彈簧上支撐件連接，氣缸彈簧上支撐件設(shè)置于大腿骨架的大腿旋轉(zhuǎn)連接件端，氣缸彈簧、大腿骨架、側(cè)腰大腿支架連接板之間連接呈三角形；大腿旋轉(zhuǎn)連接件通過側(cè)腰大腿支架連接板與阻尼鉸鏈連接，阻尼鉸鏈通過前橫板與腰部橫板的前側(cè)兩端連接；一側(cè)的大腿骨架和小腿骨架分別兩個對稱設(shè)置，大腿骨架兩端的大腿旋轉(zhuǎn)連接件、膝蓋大腿連接件與大腿骨架之間的縫隙分別設(shè)有槽條4，小腿骨架兩端的膝蓋小腿支架、腳掌小腿連接件與小腿骨架之間的縫隙也分別設(shè)有所述槽條。

上述腰部橫板、第一豎向背板、上橫板、中橫板、第二豎向橫板、下橫板、前橫板采用型材板件相互連接固定；可編程邏輯控制器、人機顯示器和掛載控制器一體設(shè)置，并通過上肢外骨骼助行機器設(shè)置于人體前方。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)特點，該骨骼機器裝置主要部件包括吊臂、上機架、仿生脊椎、腰部機架、下肢機架，利用人體解剖學(xué)及人機工程學(xué)建模，符合人體曲線。其中，控制吊臂的氣動元件利用螺栓以及軸承固定在吊臂前梁與吊臂后梁之間，吊臂通過連接塊安裝于上部機架，控制氣動的各類元件利用螺栓固定于上機架，人機交互系統(tǒng)通過支撐桿安裝于上機架，仿生脊椎的兩端分別連接著上部機架及腰部機架，調(diào)節(jié)機架平衡以及輔助人體腰部受力的氣動元件利用螺栓固定在腰部機架上，安裝腿部機架利用工程鉸鏈安裝于腰部機架上，通過基于解剖學(xué)對于人體的多方面研究，具有良好的人機工學(xué)的包裹板及背帶分別安裝于上部機架及腰部機架之上。

該骨骼機器裝置穿著在人體上較為舒適，重量分配合理，在懸吊重物時，重物所擁有的重量以及裝置本身的重量能通過吊臂、上機架、仿生脊椎、腰部機架、腿部機架，很好的傳導(dǎo)至地面，較好的保護了使用者，起到了助力的作用。其機械動作如下：吊臂部分，利用氣動元件調(diào)節(jié)角度并利用壓縮空氣的勢能進行重物的抬起吊裝動作，其中吊臂前梁與吊臂后梁之間的角度可調(diào)整；上機架部分，主要用途為懸掛控制元件以及氣動元件，并提供部分支撐力；仿生脊椎部分，主要起支撐作用，其連接上下部分提供一定自由度，方便人體進行轉(zhuǎn)動，彎腰等動作，并利用彈性元件以及氣動元件進行重物提升的助力作用；下肢部分，提供正常運動的自由度，當(dāng)蹲下起立時，當(dāng)爬坡時利用儲能裝置提供外力協(xié)助。同時，利用吊臂安裝于上機架，采用末端效應(yīng)器進行物品的夾持，利用提線進行物品的吊裝，此時所有物品重力均由吊臂承擔(dān)，人體的上肢只起到一個限制物品自由度防止物品大范圍搖擺的作用，此種方案更加簡單且可靠，安全性也較方案一有很大的提高。由于吊臂安裝位置位于上機架后方，吊臂需要從使用者的背部向前伸出，因此為了使用者的安全，吊臂分為吊臂前梁與吊臂后梁兩部分，且吊臂后梁斜向上伸出防止與使用者相撞，垂直夾角為125度。

該協(xié)力骨骼機器人利用可編程邏輯控制器（PLC）進行各方面控制，其有按實際要求進行重復(fù)編程的優(yōu)點，但由于考慮到控制安全性，因此部分控制需要人進行操作，所以此系統(tǒng)為半自動系統(tǒng)。且該系統(tǒng)利用多個傳感器制作物品安全保護模組，防止物品在搬運時損壞，同時設(shè)計有搬運最大重量限制，既保護操作人員以及該協(xié)力骨骼機器人，同時也保護了物品，杜絕不科學(xué)的搬運方法。該協(xié)力骨骼機器人還擁有一套人機顯示器，顯示器上可以提供多項參數(shù)信息，輔助操作人員進行快捷的搬運，從而還可以進行自我檢測，其中分為氣動、機械傳動兩方面，利用多個傳感器進行監(jiān)控，防止該協(xié)力骨骼機器人出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的人員受傷事件。最后，該協(xié)力骨骼機器人增加無線電模塊后，就會有機器間信息交互系統(tǒng)，即單臺該協(xié)力骨骼機器人在工作時會收集必要的信息通過無線電分享給其它的該協(xié)力骨骼機器人，利用一鍵呼叫的模式方便操作人員間的信息交互，提高工作效率。另外，上機架的主要作用為連接吊臂，掛載氣壓動力控制元件，掛載控制器，以及掛載人機顯示器，選擇框架結(jié)構(gòu)作為上機架方案。另外，由于成年男子背部尺寸為300～500mm取中間值400mm作為上機架高，綜合考慮吊臂尺寸以及各項外掛元件尺寸，基本確定上機架長500mm，因此上機架形狀為500mm×400mm的矩形框架，由于四邊形具有不穩(wěn)定性，因此在設(shè)計上，位于機架中還設(shè)計了橫向穩(wěn)定桿，其中橫向穩(wěn)定桿也可作為掛載各類元件的掛點。

根據(jù)解剖學(xué)分析已得知下肢最簡結(jié)構(gòu)，借鑒HULC的人機工學(xué)設(shè)計，該協(xié)力骨骼機器人的腿部機械結(jié)構(gòu)也主要由連桿組成，綜合考慮從解剖學(xué)中得到的人體下肢機構(gòu)簡圖，以及人體下肢運動分析得到的結(jié)論，髖關(guān)節(jié)應(yīng)保證兩個自由度，膝關(guān)節(jié)應(yīng)有且只有一個自由度，踝關(guān)節(jié)應(yīng)保證只有兩個自由度。由此進行方案確定：1、髖關(guān)節(jié)要保證屈、伸、內(nèi)收、外展四個動作，其結(jié)構(gòu)可近似看作兩個鉸鏈，限制自由度的球面高副；2、膝關(guān)節(jié)要保證屈、伸兩個動作，其結(jié)構(gòu)可近似看作一個鉸鏈；3、踝關(guān)節(jié)要保證，屈、伸、內(nèi)翻、外翻四個動作，其結(jié)構(gòu)可近似看作兩個鉸鏈，限制自由度的球面高副。通過CATIA模擬組裝上述髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)以及連桿，得到與下肢機械運動簡圖相同的結(jié)構(gòu)，因此下肢機架即上述結(jié)構(gòu)組成。

同時，機械助力方面，設(shè)計應(yīng)滿足：1、正常行走狀態(tài)下不影響運動；2、在負重下蹲起立，以及爬坡時提供助力作用。通過分析，助力結(jié)構(gòu)應(yīng)該在特定狀態(tài)下輸出一定能量進行做功，協(xié)助人克服重力，且負載越大應(yīng)該能提供更大的相應(yīng)的力，即需要一個儲能裝置，在特定的情況下輸出力的作用。通過CATIA的建模運動仿真模擬，此設(shè)計自由度為1，有唯一可控運動，且運動過程中無機械死點，運動過程無沖擊，動作順滑流暢，因此，此方案總體可行。在下肢總方案定型的基礎(chǔ)上，分別針對髖關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)以及踝關(guān)節(jié)進行細化設(shè)計：人造髖關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)：利用鉸鏈將一端連接于上機架上，另一端連接于連接機構(gòu)上，連接機構(gòu)利用軸與軸承與大腿桿相連接，實現(xiàn)兩個自由度。人造膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)：由左右兩半組成，根據(jù)膝關(guān)節(jié)的最大極限尺寸進行設(shè)計，曲線進行仿生學(xué)設(shè)計得出，在承受力的情況下盡可能做到美觀，膝關(guān)節(jié)上打有孔位，用于連接大腿桿以及儲能裝置。人造踝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)：利用限制自由度的球面高副結(jié)構(gòu)，上連小腿桿，下端連接于腳板上，由此實現(xiàn)兩個自由度。

綜上所述，該骨骼機器裝置專門針對商品搬運開發(fā)，尤其適合搬運類似冰箱，彩電，空調(diào)外機這類一個人無法搬運的產(chǎn)品，利用本產(chǎn)品在搬運過程中非常有幫助；該協(xié)力骨骼機器人價格遠遠低于市場上的同類產(chǎn)品，因此該協(xié)力骨骼機器人擁有很廣闊的市場前景。其主要利用鋁型材進行制造，機架部分采用鋁型材搭建，適應(yīng)不同身高的人員使用，部分機件使用鋁型材，利用CNC編程加工確保精度，使傳動時平穩(wěn)順滑安全可靠。其工作原理如下：利用良好的人機工程學(xué)，仿生學(xué)原理，利用機架進行力的分解與傳導(dǎo)，利用氣缸動作實現(xiàn)物品吊裝，通過PLC發(fā)送指令與程序輸入值進行對比，輸入值分別為真空度以及物品質(zhì)量，當(dāng)真空度達到要求后證明物品已被末端效應(yīng)器吸合；當(dāng)物品質(zhì)量小于最大起重質(zhì)量后，啟動助力氣缸，協(xié)助人進行物品的起運，理論上使用者負重感為實際重量的10%左右。該骨骼機器裝置的創(chuàng)新點是：1、操作簡便，有合理人機交互系統(tǒng)；2、杜絕暴力搬運，多種傳感器連接成商品保護模組；3、安全可靠，有安全保護系統(tǒng)；4、操作保護，防止人員誤操作導(dǎo)致的安全事故；5、自我檢測，自檢系統(tǒng)監(jiān)視機器狀態(tài)；6、協(xié)同工作，可加載通訊功能，方便操作人員間的信息交互；7、價格便宜，對比同類助力設(shè)備的工作高效。本實用新型專門針對商品搬運開發(fā)，適合搬運空調(diào)外機這類一個人無法搬運的產(chǎn)品，該協(xié)力骨骼機器人價格遠遠低于市場上的同類產(chǎn)品。除此之外，該協(xié)力骨骼機器人具有較高的拓展能力，可用于戶外運動，醫(yī)療康復(fù)器材等，該協(xié)力骨骼機器人擁有很廣闊的民用市場前景。

除此之外，該協(xié)力骨骼機器人具有較高的拓展能力，在提高下肢運行的可靠性后，可用于戶外運動的助力，增加下肢運行算法后，該協(xié)力骨骼機器人可以改造成為醫(yī)療康復(fù)器材幫助腿部患有疾病的患者進行康復(fù)訓(xùn)練，另外我國的老齡化日漸嚴重，針對老年人助力行走裝置也很有必要，就上機架而言在拆除吊臂之后，可以按照實際要求加裝其它類型的末端效應(yīng)器用于其它用處，由此分析，該協(xié)力骨骼機器人擁有多用途改進的優(yōu)勢，可以按照民用市場的需要進行優(yōu)化改型，適應(yīng)民用市場，有較大市場前景，在滿足生產(chǎn)安全準則前提下，可以滿足贏得訂單準則，非常值得推廣使用。同時，該協(xié)力骨骼機器人拆除上機架后，可作為類似供給流水線裝配工使用，緩解裝配工長時間半蹲裝配姿勢對身體造成的損傷。