一種適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人的制作方法

本發明涉及一種助力行走機器人及其控制方法，具體涉及一種適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人。

背景技術：

關節退化或者是由其他意外引起的人體腿部結構損傷或異常等疾病在現實生活中非常常見，這種疾病使人體膝關節、髖關節慢慢變得不能正常運轉，最后導致病人無法行走。特別是在中國，下肢運動功能障礙的殘疾人數量甚至超過某些國家的總人口。

因此，很多情況下，通過全膝關節置換(tka)手術將該發病的關節將被替換為人工關節，在中國每年都要進行大約41萬例這種手術。

然而，由于關節炎引起的異常行走習慣仍然存在，關節炎患者很難在沒有輔助的情況下恢復正常的行走習慣。

在一般情況下，持續被動運動裝置經常用于病人的康復。

然而，該裝置的操作條件會因步行狀態不同而不同，使用效果不佳。

因此，可穿戴式膝關節輔助機器人是必需的裝備。除醫學上對輔助行走裝置的需要之外，軍事或體育運動訓練上的輔助用下肢助力機器人，不僅僅用于提高士兵在戰場上的背負能力，它還可以發揮雙足機器人能夠克服復雜地形的特點在崎嶇的山路等地勢輔助穿戴者背負或運送貨物。

輔助用下肢助力機器人技術的研究涉及了機器人技術多項前沿的領域，包括雙足步行機器人的步態控制、高效率驅動器技術、人體生物信號的識別和人機交互等技術，輔助用下肢助力機器人技術的研究能夠促進機器人領域的快速發展。

總之，結構更加簡單、操控靈活、運動部位更加協調，具有更高精度的助力行走機器人，更加貼合社會迫切需要的適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人，具有良好的市場前景，一定程度上，代表了助力行走機器人行業研究和發展的方向。

技術實現要素：

本發明的目的之一在于，提供一種適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人，其結構簡單、布局緊湊合理，其具有3個主動自由度(2個髖關節運動和1個膝關節運動)和1個被動自由度(踝關節運動)，能夠模擬人腿部髖關節、膝關節和踝關節的運動，精度高、操控靈活，特別適于在腿部疾病恢復期間可以借用輔助用下肢助力機器人來進行輔助行走，避免再次對腿部造成傷害。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是，一種適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人，其特征在于，包括左下肢、右下肢、腰部支撐板、左連接塊和右連接塊；其中，腰部支撐板為一帶弧度的條形板，水平布置，凹面朝前方，并腰部支撐板的左右兩端分別通過左連接塊和右連接塊與左下肢和右下肢連接成一體；左連接塊和右連接塊均為軸孔一體結構，豎直朝上的方向為軸、水平方向開孔；

以上述腰部支撐板的縱向中心線的垂直平分線為對稱軸，所述適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人由左右對稱的左半部分和右半部分組成；

其中，左半部分結構如下：

腰部支撐板的左端邊緣內側處，開設有一通透的第一軸孔，第一電機的輸出軸自上向下，經由第一軸孔的上端穿過并伸出，伸出端與上述左連接塊的軸端通過凸緣聯軸器固定連接，左連接塊的軸端通過雙軸承安裝在第一軸孔的下端，連接處成為髖關節的一個轉動運動關節；

上述左連接塊的下端水平開設有第二軸孔，第二軸孔內裝配有第二轉動軸，第二轉動軸的一端與大腿上部軸孔之間成過渡配合，通過平鍵聯接傳遞轉矩，第二轉動軸的另一端與左連接塊通過軸承形成髖關節的另一個轉動關節；

上述第一轉軸和第二轉軸連接處配合運動成為髖關節部。

上述左下肢包括足部、小腿和大腿三部分；其中，小腿和大腿均分別為組合式一體結構，小腿包括小腿下部和小腿上部；大腿包括大腿上部和大腿下部；

所述足部為組合式一體結構，包括前腳掌、足弓部和后腳掌三部分；其中，前腳掌和后腳掌均為平板，前腳掌和后腳掌之間通過可彎曲變形的彈性材料連接在一起，形成足弓部；

上述前腳掌的上表面設置有供機器人的使用人用于固定并鎖緊鞋子的卡扣；

上述后腳掌后方外側邊緣處設置有一豎立的耳板，耳板上開設有第三軸孔，第三軸孔內轉配有第三轉動軸，第三轉動軸分別與后腳掌和小腿下部之間采用間隙配合的方式形成可被動式轉動連接，連接處成為踝關節部；

上述小腿下部和小腿上部之間通過第一連接柱連接，第一連接柱的一端與小腿下部或小腿上部焊接，另一端與小腿上部或小腿下部上對應位置處開設的不透孔承插連接，插入深度可根據機器人使用人的腿長進行小腿長度的匹配調節，調節到位后，由鎖緊裝置鎖緊；

上述大腿下部和大腿上部之間通過第二連接柱連接，第一連接柱的一端與大腿下部或大腿上部焊接，另一端與大腿上部或大腿下部上對應位置處開設的不透孔承插連接，插入深度可根據機器人使用人的腿長進行大腿長度的匹配調節，調節到位后，由鎖緊裝置鎖緊；

上述小腿上部與大腿下部分別開設有第四軸孔，并通過裝配在第四軸孔中的第四轉動軸連接，連接處成為膝關節部；其中，小腿上部的第四軸孔與第四轉動軸成過渡配合，通過平鍵聯接傳遞轉矩；

第四轉動軸與大腿下部的第四軸孔配合處裝配有軸套和軸承，第四轉動軸與大腿下部通過上述軸承與大腿下部的第四軸孔之間形成可轉動連接；

第四轉動軸的端部伸出大腿下部的外側面，伸出端裝配有一被動齒輪，被動齒輪的中心孔與第四轉動軸成過渡配合，通過平鍵聯接傳遞轉矩；

在大腿下部的外側面，第四轉動軸的上方位置處，設置有一門框形狀的第一電機安裝座，電機安裝座由兩塊豎板和一塊橫板焊接而成，其中，兩塊豎板分別與大腿下部外側焊接，橫板的兩端分別與兩塊豎板的頂部焊接，橫板的中心位置開設有第五軸孔；第二電機固定在第一的電機安裝座上；第二電機的輸出軸經由上述第五軸孔穿過電機安裝座的橫板；

上述主動齒輪的傳動軸的一端安裝在大腿下部的齒輪軸孔內，主動齒輪軸與齒輪軸孔配合處，安裝有軸套和軸承，形成可轉動連接；

主動齒輪軸的另一端伸出左下肢下部外側面，主動齒輪軸的伸出端中段裝配主動齒輪，主動齒輪軸的伸出末端通過聯軸器與上述第二電機的輸出軸固定連接；

上述主動齒輪的中心孔與主動齒輪軸成過渡配合，通過平鍵傳遞轉矩；主動齒輪整體位于上述第一電機安裝座的內部；

所述主動齒輪與被動齒輪嚙合，成為齒輪副，齒輪副的減速比的比值大于1；

上述大腿上部的外側，一上一下，分別安裝有一組由同步帶傳動的帶輪；其中，主動帶輪位置靠下、被動帶輪位置靠上；具體安裝結構如下：

被動帶輪安裝軸的右端通過軸承裝配在左連接塊前部的軸孔中，另一端從大腿上部的外側伸出，被動帶輪裝配在伸出端，形成過渡配合，通過平鍵聯接傳遞轉矩；

上述被動帶輪安裝軸與左連接塊的軸孔之間通過軸承和軸套形成可轉動連接；被動帶輪安裝軸與大腿上部連接成過渡配合，通過平鍵傳遞轉矩；在大腿上部的外側下方位置處，設置有一門框形狀的第二電機安裝座，第二電機安裝座由兩塊豎板和一塊橫板焊接而成，其中，兩塊豎板分別與大腿上部外側壁面焊接，橫板的兩端分別與兩塊豎板的頂部焊接，橫板的中心位置開設有第六軸孔；第三電機的輸出軸經由上述第六軸孔穿過電機安裝座的橫板并伸出；

在與上述第六軸孔的中心位于同一直線上，大腿上部上設置有一通透的軸孔，軸孔內裝配有一主動帶輪軸，主動帶輪軸與軸孔配合處裝配有軸套和軸承，形成可轉動連接；

主動帶輪朝大腿上部的外側伸出，主動帶輪裝配在伸出端的右側，主動帶輪與主動帶輪軸成過渡配合，利用平鍵傳遞轉矩，伸出端的末端經聯軸器與上述第三電機的輸出軸固定連接；

上述主動帶輪與被動帶輪之間通過同步帶轉動。

上述技術方案直接帶來的技術效果是，機器人整體結構簡單、布局緊湊合理。

其具有2個髖關節運動和1個膝關節運動的3個主動自由度和1個踝關節運動的被動自由度，可以充分滿足模擬人腿部髖關節、膝關節和踝關節運動的需要，其運轉精度高、操控靈活，特別適于在腿部疾病恢復期間可以借用輔助用下肢助力機器人來進行輔助行走，避免再次對腿部造成傷害。詳細說明如下：

上述技術方案的輔助行走機器人，膝關節只有一個主動自由度，髖關節有兩個主動自由度，踝關節有1個被動自由度。

其中，膝關節的1個自由度，可以通過一對齒輪傳動來實現；髖關節有兩個自由度，用兩組轉動副來模擬，一個通過大腿上部與側腰板連接實現；另一個通過側腰板與背板的連接實現；踝關節使用一對轉動鉸鏈實現。

顯然，對于常規的“髖關節”通常采用的三連桿或四連桿結構形式，上述技術方案大幅簡化了機器人的結構，并且，整機結構更加緊湊合理。

更為重要的是，在具備如上所述三個自由度可滿足執行各類簡單任務的基礎上，上述方案膝關節處通過采用齒輪傳動和髖關節處采用帶輪傳動起到很好的減速作用。

腰部電機軸和側腰板之間通過一個簡單的凸緣聯軸器相連接，起到傳遞力矩的作用。

上述技術方案中，腰板支撐板帶弧度，可與人體腰部更好地貼合；電動機安裝成豎直方向，不會影響到人手和腿的擺動。

上述技術方案中，大腿、小腿長度均可調；腳掌部位采用前、后分體式結構，中間部位為足弓部，采用可完全變形的彈性材料制成；腳掌上表面設置有供機器人的使用人用于固定并鎖緊鞋子的卡扣。使得機器人具有功能齊全、使用時穿戴方便等特點。

上述技術方案的機器人，非常適合協助腿部疾病患者或殘疾人的正常行走，解決殘疾人或腿部疾病患者的行走難問題；并且，還可以作為增強機構，增強正常人的負重能力并減輕行走時消耗的能量，可以輔助人體承受負載并增強承受大負載的耐久力，可以作為士兵的行走助力裝備，增強士兵背負載荷以及長久作戰的能力。

此外，上述技術方案中，左連接塊與第一電機輸出軸之間通過凸緣聯軸器形成固定連接。原因在于，凸緣聯軸器結構簡單、制造成本較低、工作可靠，裝拆與維護簡便，傳遞轉矩較大，能保證兩軸具有較高的對中精度。

進一步優選，上述第一電機、第二電機和第三電機均為集成有行星齒輪減速器的一體式結構，電機均為無刷直流伺服電機。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，電機均選用無刷直流伺服電機可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，可保證速度與位置的控制達到較高的精度。

由于直流伺服電機轉速過快，需要加裝減速機構。其中，踝關節部分不需要額外的動力，該關節只要能夠實現轉動即可，膝關節需要一個電機，髖關節需要兩個電機。關節功能的實現要通過轉軸之間的傳動來實現。膝關節只有一個自由度，只需一對可以相互轉動的轉軸即可，軸上零件的定位主要通過軸肩，套筒及軸端螺母來實現。

考慮到使用人在正常走路時，大腿及小腿的轉動很低，因此，需要對直流電動機加裝行星齒輪減速器進行減速，為進一步減速和提升轉矩需設計減速機構。

進一步考慮到加裝減速器減速后，轉速可能仍不能滿足要求，因此采用一對齒輪來實現膝關節所需的無刷直流電動機的減速，使用一對帶輪來實現髖關節所需無刷直流電動機的減速。

進一步優選，上述主動齒輪轉軸的中心孔與被動齒輪第四轉動軸之間裝配有軸套和深溝球軸承，軸端使用軸用擋圈對軸承內圈進行限位，深溝球軸承數量為兩個，成對布置，軸承外圈通過端蓋進行限位。

進一步優選，同樣地，上述主動帶輪轉軸的中心孔與被動帶輪第二轉動軸之間裝配有軸套和深溝球軸承，軸端使用軸用擋圈對軸承內圈進行限位，深溝球軸承數量為兩個，成對布置，軸承外圈通過端蓋進行限位。該優選技術方案直接帶來的技術效果是，上述軸上零件的定位主要采用軸肩的方式，但在兩個深溝球軸承之間，為了方便加工采用了套筒來進行定位。在齒輪軸上的齒輪，周向靠鍵來定位，而周向是靠一個軸肩，一個擋圈來實現。

采用兩個滾動軸承對稱布置來替代了一個軸承支撐，可避免因結構不穩定而導致傳動出現問題。在軸承的選擇上，考慮到了此處軸承的軸向載荷并不大，主要承受的是徑向載荷，因此，采用了能夠承受較大徑向載荷，并且能夠承受一定軸向載荷的深溝球軸承。

進一步優選，上述腰部支撐板上，設置有捆綁用腰帶，腰帶為常規的帶自動扣或板扣的腰帶，或常規的帶松緊扣的帆布帶。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，綁定操作簡單、松緊調節簡便；且使用時具有較好的舒適度。

進一步優選，上述腰部支撐板的兩端端部向下凹陷的缺口部，第一電機安裝到位后，電機的端面沉入缺口部。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，第一電機的端面沉入缺口部(即，位置在腰部支撐板的頂緣下方)，一是，避免轉動部位裸露可能導致使用人的衣服被絞入，造成安全隱患；二是，結構更緊湊、整體更美觀。

進一步優選，上述主動齒輪與被動齒輪位置處設置有防護罩；所述腰部支撐板的弧度與人體的腰部弧度相一致；所述大腿與小腿上的連接柱的鎖緊裝置均為緊固螺釘，數量均為兩個。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，緊固螺釘作為連接柱的鎖緊裝置，其制作最為簡單、成本更為低廉，且便于損壞后的更換。

進一步優選，上述大腿上部、大腿下部、小腿上部和小腿下部的主體部分均采用條形的板材制作。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，可以進一步簡化主體部分的結構、整齊劃一，降低制造成本。

進一步優選，上述的輔助行走機器人，還配套有控制系統，控制系統借助現有技術實現；

控制系統的硬件部分包括有盤式電機驅動器、測量人體步態姿態的位姿傳感器、足底壓力分布測試系統和上位工控機；其中，位姿傳感器貼在人體膝關節和髖關節處，用于采集人體姿態變化信號；

前腳掌和后腳掌的足底均分別設置有一凹陷部，各凹陷部內均分別嵌入安裝有壓力分布式傳感器，用于采集使用人行走過程中足底壓力信號；上述足底壓力傳感器利用應變橋原理實現壓力的測量，實時感應足底所受壓力的變化，并以此為基礎判斷步態相序的目的；髖關節部和膝關節部分別安裝有關節電機碼盤，以采集運動過程中髖關節部和膝關節部的關節角度信號，并通過人機交互傳給工控機；

工控機通過控制上述第一電機、第二電機和第三電機的啟/停和轉速調節，進而控制助力行走機器人的各關節部位的運動，以切合機器人使用人的步頻、步幅和步態的變化規律。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，控制系統依據步態規劃，建立以動力學為理論基礎的助力機器人的控制策略，使用位置與力的控制方法來達到控制目標，使助力機器人能夠快速準確的隨著人體的步態運動進行跟隨，在既能完成助力的同時又使人體感受到較小的阻礙，提供穿戴者的舒適性。

上述方案的助力行走機器人，其控制系統硬件包括盤式電機驅動器、測量人體步態姿態的位姿傳感器、足底壓力分布測試系統和上位工控機。位姿傳感器貼在人體膝關節和髖關節處，采集人體姿態變化信號，壓力分布式傳感器裝在助力行走機器人的腳掌中，實現行走過程中足底壓力信號的采集，各關節電機碼盤能夠采集各關節角度信號，通過人機交互傳給工控機，工控機將要驅動的信號傳遞給各個關節的電機，驅動電機的轉動，帶動助力行走機器人各個關節的運動，配合人體實現步態運動。

即，上述技術方案的控制方案，使得適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人能夠對病人腿部進行助力，并能根據步態的變化，調整各個關節的轉動速度，以輔助腿部受傷病人的行走。

在模擬病人行走過程中各個關節的旋轉角度不同，同時各個階段需要的功率也是不同的，該輔助行走機器人通過電控系統和機械部分的協調運動模擬出人體髖關節、膝關節和踝關節運動。

上述技術方案的控制系統，可以充分滿足機器人能夠快速的追隨穿戴者運動，實現基本的步態運動，使穿戴者感受到較小的阻力，增加舒適性和穩定性等要求。

綜上所述，本發明相對于現有技術，具有操控靈活，運行平緩、穩定性、可靠性與協調性好。功能要實現輔助人體行走，并能根據步態的變化，利用電控系統調整各個關節的轉動速度，以實現腿部受傷的病人的正常行走。

附圖說明

圖1為本發明輔助行走機器人的三維結構示意圖；

圖2為本發明輔助行走機器人的主視結構示意圖；

圖3為本發明輔助行走機器人的左視結構示意圖；

圖4為本發明輔助行走機器人的俯視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明進行詳細說明。

如圖1所示，本發明的適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人，其特征在于，包括左下肢a、右下肢b、腰部支撐板6-1、左連接塊和右連接塊6-3；其中，腰部支撐板為一帶弧度的條形板，水平布置，凹面朝前方，并腰部支撐板的左右兩端分別通過左連接塊和右連接塊與左下肢和右下肢連接成一體；

左連接塊和右連接塊均為軸孔一體結構，豎直朝上的方向為軸、水平方向開孔；

以上述腰部支撐板的縱向中心線的垂直平分線為對稱軸，所述適于醫療康復、矯正或訓練使用的助力行走機器人由左右對稱的左半部分和右半部分組成；

其中，左半部分結構如下：

如圖2至4所示，腰部支撐板6-6的左端邊緣內側處，開設有一通透的第一軸孔，第一電機6-1的輸出軸自上向下，經由第一軸孔上端穿過并伸出，伸出端與上述左連接塊6-3的軸端通過凸緣聯軸器6-2固定連接，左連接塊6-3的軸端通過軸承6-7安裝在第一軸孔的下端，軸承通過鎖緊螺母6-4和軸承端蓋6-5軸向固定；

上述左連接塊6-3的下水平開設有第二軸孔，第二軸孔內裝配有第二轉動軸6-10，第二轉動軸6-10的一端與大腿上部5軸孔之間成過渡配合，通過平鍵6-16聯接并傳遞轉矩，第二轉動軸6-10的另一端與左連接塊6-3的孔端通過軸承6-11、套筒6-12安裝起來，通過軸承端蓋6-8和鎖緊螺母6-9軸向固定，深溝球軸承數量為兩個，成對布置，形成髖關節的另一個轉動關節；

上述左下肢包括足部1、小腿下部2、小腿上部3小腿、大腿下部4和大腿上部5五部分；其中，小腿和大腿均分別為組合式一體結構；

上述足部1為組合式一體結構，包括前腳掌1-1、足弓部1-2和后腳掌1-3三部分；其中，前腳掌1-1和后腳掌1-3均為平板，前腳掌1-1和后腳掌1-3之間通過可彎曲變形的彈性材料連接在一起，形成足弓部；

上述前腳掌1-1的上表面設置有供機器人的使用人用于固定并鎖緊鞋子的卡扣1-4；

上述后腳掌1-3后方外側邊緣處設置有一豎立的耳板，耳板上開設有第三軸孔，第三軸孔內轉配有第三轉動軸1-5，第三轉動軸1-5分別與后腳掌1-3和小腿下部2之間采用過渡配合的方式形成可轉動連接，連接處成為踝關節部；

上述小腿下部2和小腿上部3之間通過第一連接柱2-2連接，第一連接柱2-2的一端與小腿下部2或小腿上部3焊接，另一端與小腿上部3或小腿下部2上對應位置處開設的不透孔承插連接，插入深度可根據機器人使用人的腿長進行小腿長度的匹配調節，調節到位后，由鎖緊裝置3-1鎖緊；

上述大腿下部4和大腿上部5之間通過第二連接柱4-15連接，第二連接柱4-15的一端與大腿下部4或大腿上部5焊接，另一端與大腿上部5或大腿下部4上對應位置處開設的不透孔承插連接，插入深度可根據機器人使用人的腿長進行大腿長度的匹配調節，調節到位后，由鎖緊裝置鎖緊5-13；

上述小腿上部3與大腿下部4分別開設有第四軸孔，并通過裝配在第四軸孔中的第四轉動軸4-2連接，連接處成為膝關節部；其中，小腿上部的第四軸孔與第四轉動軸4-2成過渡配合，通過平鍵4-21聯接傳遞轉矩；

第四轉動軸4-2與大腿下部4的第四軸孔配合處裝配有軸套4-6和軸承4-4，深溝球軸承數量為兩個，成對布置，軸承通過鎖緊螺母4-5和軸承端蓋4-9軸向固定；

第四轉動軸4-2與大腿下部4通過軸承4-4的與大腿下部4的第四軸孔之間形成可轉動連接；

第四轉動軸4-2的端部伸出左下肢的外側面，伸出端裝配有一被動齒輪4-3，被動齒輪4-3的中心孔與第四轉動軸4-2成過渡配合，通過平鍵4-8聯接傳遞轉矩；

在左下肢的外側面，第四轉動軸4-2的上方位置處，設置有一門框形狀的第一電機安裝座4-10，電機安裝座4-10由兩塊豎板和一塊橫板焊接而成，其中，兩塊豎板分別與大腿下部4外側焊接，橫板的兩端分別與兩塊豎板的頂部焊接，橫板的中心位置開設有第五軸孔；第二電機4-12固定在第一的電機安裝座4-10上；第二電機4-12的輸出軸經由上述第五軸孔穿過電機安裝座4-10的橫板；

上述主動齒輪軸4-11的一端安裝在左下肢下部的齒輪軸孔內，安裝有軸套4-19和軸承4-20，深溝球軸承數量為兩個，成對布置，通過軸承端蓋4-17和鎖緊螺母4-18軸向固定；

主動齒輪軸4-11的另一端伸出左下肢下部外側面，主動齒輪軸4-11的伸出端中段裝配主動齒輪4-15，主動齒輪軸4-11的伸出末端與上述第二電機4-12的輸出軸通過緊定螺釘固定連接；

上述主動齒輪4-15的中心孔與主動齒輪軸4-11成過渡配合，通過平鍵4-14傳遞轉矩，通過彈性擋圈4-13軸向定位；主動齒輪4-15整體位于上述第一電機安裝座4-10的內部；

上述主動齒輪4-15與被動齒輪4-3嚙合，成為齒輪副，齒輪副的減速比的比值大于1；

上述大腿上部5的外側，一上一下，分別安裝有一組由同步帶傳動的帶輪；其中，主動帶輪5-9位置靠下、被動帶輪6-13位置靠上；具體安裝結構如下：

被動帶輪安裝軸6-10的右端裝配在左連接塊6-4前部的軸孔中，另一端從大腿上部5的外側伸出，被動帶輪6-13裝配在伸出端，形成過渡配合；

上述被動帶輪安裝軸6-10與左連接塊6-4的軸孔之間通過軸承和套形成可轉動連接；被動帶輪安裝軸6-10與大腿上部4通過平鍵6-14聯接傳遞扭矩，通過鎖緊螺母6-15軸向固定；

在大腿上部5的外側下方位置處，設置有一門框形狀的第二電機安裝座5-2，第二電機安裝座5-2由兩塊豎板和一塊橫板焊接而成，其中，兩塊豎板分別與大腿上部外側壁面焊接，橫板的兩端分別與兩塊豎板的頂部焊接，橫板的中心位置開設有第六軸孔；第三電機5-3的輸出軸經由上述第六軸孔穿過電機安裝座的橫板并伸出；

在與上述第六軸孔的中心位于同一直線上，大腿上部上設置有一通透的軸孔，軸孔內裝配有一主動帶輪軸5-4，主動帶輪軸5-4與軸孔配合處裝配有軸套5-6和軸承5-5，深溝球軸承數量為兩個，成對布置，通過鎖緊螺母5-7和軸承端蓋5-8預緊，形成可轉動連接；

主動帶輪5-9朝大腿上部的內側伸出，主動帶輪5-8裝配在伸出端的右側，主動帶輪5-8與主動帶輪軸5-4成過渡配合，利用平鍵5-9傳遞轉矩，軸端通過彈性擋圈5-10固定，伸出端的末端與上述第三電機的輸出軸固定連接；

上述主動帶輪5-9與被動帶輪6-13之間通過同步帶轉動。

上述左連接塊6-3的后端設置有豎立朝上的連接短軸，連接短軸與第一電機6-1輸出軸之間通過凸緣聯軸器6-2形成固定連接。

上述第一電機6-1、第二電機4-12和第三電機5-3均為集成有行星齒輪減速器的一體式結構，電機均為無刷直流伺服電機。

上述腰部支撐板6上，設置有捆綁用腰帶，腰帶為常規的帶自動扣或板扣的腰帶，或常規的帶松緊扣的帆布帶。

上述腰部支撐板6的兩端端部向下凹陷的缺口部，第一電機6-1安裝到位后，電機的端面沉入缺口部。

上述主動齒輪4-15與被動齒輪4-3位置處設置有防護罩；上述腰部支撐板的弧度與人體的腰部弧度相一致；上述大腿與小腿上的連接柱的鎖緊裝置均為緊固螺釘，數量均為兩個。

上述大腿上部5、大腿下部4、小腿上部3和小腿下部2的主體部分均采用條形的板材制作。

說明：上述的輔助行走機器人，配套有控制系統，控制系統借助現有技術實現。具體如下：

控制系統的硬件部分包括有盤式電機驅動器、測量人體步態姿態的位姿傳感器、足底壓力分布測試系統和上位工控機；其中，位姿傳感器貼在人體膝關節和髖關節處，用于采集人體姿態變化信號；

前腳掌1-1和后腳掌的足底1-3均分別設置有一凹陷部，各凹陷部內均分別嵌入安裝有壓力分布式傳感器，用于采集使用人行走過程中足底壓力信號；上述足底壓力傳感器利用應變橋原理實現壓力的測量，實時感應足底所受壓力的變化，并以此為基礎判斷步態相序的目的；髖關節部和膝關節部分別安裝有關節電機碼盤，以采集運動過程中髖關節部和膝關節部的關節角度信號，并通過人機交互傳給工控機；

工控機通過控制上述第一電機6-1、第二電機4-12和第三電機5-3的啟/停和轉速調節，進而控制助力行走機器人的各關節部位的運動，以切合機器人使用人的步頻、步幅和步態的變化規律。