一种外骨骼式代步机技术领域
本发明涉及一种代步机，特别涉及一种外骨骼式代步机。
背景技术
目前市场上的代步机主要为轮式，对地形和路面比较挑剔，只能在平坦的地面上
行走，不方便爬坡、上楼等情形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外骨骼式代步机，能够适应爬坡、上楼梯等多种行走
情形。
为了解决上述问题，本发明提供了一种外骨骼式代步机，包括行走装置和连接在
行走装置上端的上身骨架；所述行走装置包括脚部平衡器、连接在脚部平衡器上的小腿部、
与小腿部可动连接的大腿部及与连接于大腿部的座椅；所述上身骨架包括可拆卸地连接在
座椅上的背骨、与背骨可动连接的手臂及连接在手臂端部的机械手；所述脚部平衡器包括
弹性机构和设于弹性机构上的平衡机构；所述弹性机构包括通过弹性件连接的上调节板和
下调节板，在前后方向上，上调节板和下调节板之间设有平衡轴；所述平衡机构包括踏板、
支撑板及滚动板，所述踏板通过支撑板与弹性机构活动连接，所述支撑板中部与滚动板可
动连接，所述滚动板的两端部分别与踏板和小腿部滚动连接。
进一步的，所述小腿部包括与所述弹性机构可动连接的小腿支架、设于小腿支架
上部的膝部电机、设于膝部电机输出端的膝部小齿轮及连接大腿部的膝部连接盒；所述小
腿支架的底部设有与滚动板的端部匹配的弧形滑道和连接弹性机构的缓震器，所述膝部连
接盒的中部与小腿支架铰接并且膝部连接盒与小腿支架之间形成可调节的间隙，膝部连接
盒的下部设有与膝部电机电性连接的膝部弯曲开关和膝部伸直开关。
更进一步的，所述大腿部包括通过膝部连接盒与小腿支架可动连接的大腿支架、
设于大腿支架下部并且与膝部小齿轮啮合的膝部大齿轮、设于大腿支架上部的髋部电机、
设于髋部电机输出端的髋部小齿轮、连接座椅和大腿支架的连接架、设于连接架上的髋部
大齿轮及设于连接架和大腿支架之间的髋部连接盒；所述髋部连接盒的上部与连接架可转
动连接，髋部连接盒的中部与大腿支架铰接并且髋部连接盒与大腿支架之间形成可调节的
间隙，髋部连接盒的下部设有与髋部电机电性连接的髋部弯曲开关和髋部伸直开关；所述
连接架通过万向转轴和平衡件连接座椅，所述平衡件设于万向转轴的左右两侧，所述髋部
大齿轮与髋部连接盒同轴。
更进一步的，所述背骨包括可弯曲的主骨和连接在主骨上的拉伸件。
更进一步的，所述手臂包括通过转轴连接的大臂和小臂，所述大臂通过转轴连接
背骨，所述小臂的端部通过万向节连接机械手。
更进一步的，所述脚部平衡器、小腿部、大腿部、背骨及手臂上分别设有用于连接
人体的绑定装置。
更进一步的，所述小腿部、大腿部、手臂及机械手采用轻质金属制成。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
1、可以适应爬坡、上楼等情形，能够实现走、跑的工作过程。
2、使用过程中能够通过弹性机构和平衡机构灵活地控制重心。
附图说明
图1为本申请的一种整体结构示意图；
图2为本申请背骨的弯曲状态示意图；
图3为本申请大腿部和座椅的连接处的示意图；
图4为本申请脚部平衡器的结构示意图；
图5为本身请的膝部连结构示意图。
其中：11、机械手，12、小臂，13、大臂，21、主骨，22、拉伸件，31、座椅，41、髋部电机，
42、髋部小齿轮，43、膝部大齿轮，44、大腿支架，45、髋部大齿轮，46、连接架，47、髋部连接
盒，51、小腿支架，52、膝部电机，53、膝部小齿轮，54、膝部连接盒，61、平衡轴，62、下调节板，
63、上调节板，64、踏板，65、滚动板，66、支撑板，7、绑带。
具体实施方式
以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。
如图1-5所示，本申请包括行走装置及连接在行走装置上端的上身骨架。其中行走
装置包括脚部平衡器、小腿部、大腿部及座椅，上身骨架包括背骨、手臂和机械手11。
脚部平衡器包括弹性机构和平衡机构。弹性机构包括上调节板63和下调节板62，
在前后方向上，上调节板63和下调节板62中部通过平衡轴61连接，具体连接方式是上调节
板63和下调节板62上分别设有平衡孔，平衡轴61贯穿平衡孔将上调节板63和下调节板62连
接，从而使两者在左右方向上可以相对转动，便于调节重心。上调节板63和下调节板62的边
缘处通过弹簧连接，便于把控调节重心的幅度，提升使用的稳定性。
平衡机构包括踏板64、支撑板66及滚动板65，支撑板66一端固接在上调节板63上，
另一端与踏板64铰接，形成踏板64的旋转轴。滚动板65与支撑板66铰接，形成交叉的形状。
滚动板65的两端部分别设有滚轮，一滚轮在踏板64底部滚动，另一滚轮在小腿部底部形成
的弧形滑道上滚动。该结构保证踏板64能够绕旋转轴前后转动，便于调整重心。
小腿部包括与所述弹性机构可动连接的小腿支架51、设于小腿支架51上部的膝部
电机52、设于膝部电机52输出端的膝部小齿轮53及连接大腿部的膝部连接盒54。小腿支架
51与上调节板63可转动连接。小腿支架51的底部与上调节板63之间设有缓震器，具体的说
是一减震弹簧，用于缓冲运动过程中腿和脚之间产生的冲击力。小腿的上部固定有膝部电
机52，膝部电机52的输出端连接膝部小齿轮53。膝部连接盒54与小腿支架51通过轴件连接，
该处的轴件与膝部电机52的输出轴同轴。膝部连接盒54的下部在前后方向上延伸出两个膝
部侧翼将小腿支架51卡住，膝部侧翼和小腿支架51之间留有可以调节的空隙，膝部侧翼上
设有两个与膝部电机52电性连接的开关，分别是膝部弯曲开关和膝部伸直开关。
大腿部包括通过膝部连接盒54与小腿支架51可动连接的大腿支架44、设于大腿支
架44下部并且与膝部小齿轮53啮合的膝部大齿轮43、设于大腿支架44上部的髋部电机41、
设于髋部电机41输出端的髋部小齿轮42、连接座椅和大腿支架44的连接架46、设于连接架
46上的髋部大齿轮45及设于连接架46和大腿支架44之间的髋部连接盒47。膝部大齿轮43和
膝部小齿轮53形成齿轮副，控制膝部的弯曲与伸直。膝部连接盒54的上端与大腿支架44可
转动连接，并且连接处与大齿轮43同轴。小腿微微弯曲或伸直，带动小腿支架51触碰膝部弯
曲开关或膝部伸直开关，膝部电机52转动，从而带动膝部小齿轮53围绕膝部大齿轮43转动，
实现小腿相对大腿的弯曲和伸直。
大腿支架44的上部固定有髋部电机41，髋部电机41的输出端连接髋部小齿轮42。
连接架46通过万向转轴和平衡件连接座椅，平衡件即为弹簧，设于万向转轴的左右两侧。髋
部大齿轮45固定在连接架46上，连接架46跟大腿支架44通过轴件可动连接。髋部连接盒47
的上部与连接架46可转动连接，并且该连接处与髋部大齿轮45同轴，髋部连接盒47的中部
与大腿支架44铰接，髋部连接盒47的下部在前后方向上延伸出两个髋部侧翼并将大腿支架
44卡住，髋部侧翼和大腿支架44之间留有可以调节的空隙，髋部侧翼上设有两个与髋部电
机41电性连接的髋部弯曲开关和髋部伸直开关。大腿微微弯曲或者甚至，带通大腿支架44
触碰髋部弯曲开关或者髋部伸直开关，髋部电机41转动，从而带动髋部小齿轮42围绕髋部
大齿轮45转动，实现大腿相对腰部的弯曲和伸直。
座椅31的形状如图1所示，座椅31的左右两边设有放置大腿的区域，前端有挡板，
设有连接背骨的横梁。使用时，相当于人骑在座椅31上。
背骨的一端可拆卸地卡接于座椅31上，另一端通过万向转轴连接手臂。背骨由主
骨31和拉伸件22组成，其中主骨31可弯曲，弯曲后成齿状。拉伸件22具有弹性，贯穿主骨31
并且两端部固定在主骨31上。手臂分为大臂13和小臂12，两者通过万向转轴连接，可以实现
相互转动。机械手11与小臂12通过万向节转动，机械手11上设置有挂钩，用于挂住重物。背
骨和手臂能随人体自动定位。
脚部平衡器、小腿支架51、大腿支架44、背骨及手臂上分别设有用于连接人体的绑
带7。小腿支架51、大腿支架44、手臂及机械手11采用轻质金属制成。
一种外骨骼式代步机，结构简单，易于控制，可以适应爬坡、上楼等情形，能够实现
走、跑的工作过程，并且在使用过程中使用者能够灵活地控制重心。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域
的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。