CN115723116A - 一种欠驱动膝关节外骨骼机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，包括腰部结构和连接在腰部结构两侧的腿部结构；腰部结构包括助力组件；腿部结构包括膝关节旋转盘；助力组件的活动端在第一状态下与第一侧的膝关节旋转盘连接并驱动第一侧的膝关节旋转盘转动；助力组件的活动端在第二状态下与第二侧的膝关节旋转盘连接并驱动第二侧的膝关节旋转盘转动；当用户穿戴欠驱动膝关节外骨骼机器人时，腰部结构固定在用户的腰部位置，腿部结构固定在用户的腿部位置，膝关节旋转盘对应于用户的膝关节位置。本申请通过使用欠驱动的助力组件，减少了驱动电机的使用数量，提高了驱动电机的使用率，降低了整机重量。

Description

一种欠驱动膝关节外骨骼机器人

技术领域

本申请涉及外骨骼技术领域，特别是一种欠驱动膝关节外骨骼机器人。

背景技术

膝关节外骨骼机器人可以为用户提供活动助力，辅助其上下楼梯和行走。现有的膝关节外骨骼机器人主要有两类，第一类为主动式膝关节外骨骼机器人，通过驱动电机释能；第二类为被动式膝关节外骨骼机器人，通过弹性元件储能和释能。

但是，现有的膝关节外骨骼机器人存在以下问题：主动式膝关节外骨骼机器人重量较大，电机利用率较低，并且灵活度较低。

发明内容

鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，包括：

一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，包括：腰部结构和连接在所述腰部结构两侧的腿部结构；

所述腰部结构包括助力组件；所述腿部结构包括膝关节旋转盘；所述助力组件的活动端在第一状态下与第一侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动第一侧的所述膝关节旋转盘转动；所述助力组件的活动端在第二状态下与第二侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动第二侧的所述膝关节旋转盘转动；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述腰部结构固定在所述用户的腰部位置，所述腿部结构固定在所述用户的腿部位置，其中，所述膝关节旋转盘对应于所述用户的膝关节位置；

当穿戴有所述欠驱动膝关节外骨骼机器人的所述用户的任一侧腿部舒张时，所述助力组件的活动端与对应侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动对应侧的所述膝关节旋转盘按预设方向转动。

优选的，所述腰部结构包括背板和安装在所述背板表面的所述助力组件；

所述助力组件包括电气模块、弹性驱动模块和驱动切换模块；所述电气模块分别与所述弹性驱动模块和所述驱动切换模块电连接；所述弹性驱动模块与所述驱动切换模块的活动端连接并驱动所述驱动切换模块的活动端转动；所述驱动切换模块的活动端沿预设轴向往复运动；所述驱动切换模块的活动端运动至第一位置时与第一侧的所述膝关节旋转盘连接并带动第一侧的所述膝关节旋转盘转动；所述驱动切换模块的活动端运动至第二位置时与第二侧的所述膝关节旋转盘连接并带动第二侧的所述膝关节旋转盘转动。

优选的，所述弹性驱动模块包括驱动电机、电机安装板、弹性驱动器外圈、弹性元件和弹性驱动器内圈；

所述驱动电机通过所述电机安装板安装在所述背板表面；所述驱动电机的输出轴与所述弹性驱动器外圈连接并带动所述弹性驱动器外圈转动；所述弹性驱动器外圈通过所述弹性元件与所述弹性驱动器内圈连接并带动所述弹性驱动器内圈转动；所述弹性驱动器内圈与所述驱动切换模块的活动端连接并带动所述驱动切换模块的活动端转动。

优选的，所述弹性驱动模块还包括编码器齿轮和编码器；

所述编码器安装在所述电机安装板表面；所述弹性驱动器内圈上的齿轮与所述编码器齿轮啮合；所述编码器齿轮与所述编码器的输入轴连接并带动所述编码器的输入轴转动。

优选的，所述驱动切换模块包括第一传动绳、第一驱动轮、移动啮合块、主轴、第二驱动轮、第二传动绳、舵机安装支架、舵机、舵机齿轮、操纵块、微型直线滑轨和滑轨安装支架；

所述第一传动绳一端绕设在所述第一驱动轮上，另一端绕设在第一侧的所述膝关节旋转盘上；所述第二传动绳一端绕设在所述第二驱动轮上，另一端绕设在第二侧的所述膝关节旋转盘上；

所述弹性驱动器内圈与所述主轴连接并带动所述主轴转动；所述主轴与所述移动啮合块连接并带动所述移动啮合块转动；所述舵机通过所述舵机安装支架安装在所述背板表面；所述舵机的输出轴与所述舵机齿轮连接并带动所述舵机齿轮转动；所述微型直线滑轨通过所述滑轨安装支架安装在所述背板表面；所述操纵块滑动设置在所述微型直线滑轨内部；所述舵机齿轮与所述操纵块上的齿条结构啮合；所述操纵块与所述移动啮合块连接并带动所述移动啮合块沿所述主轴的轴向往复运动；所述移动啮合块运动至所述第一位置时与所述第一驱动轮连接并带动所述第一驱动轮转动；所述移动啮合块运动至所述第二位置时与所述第二驱动轮连接并带动所述第二驱动轮转动。

优选的，所述弹性驱动器内圈的中心位置设有第一D型槽；所述主轴的端部设有第一D型轴；所述第一D型轴插设在所述第一D型槽的内部；所述移动啮合块的中心位置设有第二D型槽；所述主轴的中间位置设有第二D型轴；所述第二D型轴插设在所述第二D型槽的内部；所述移动啮合块与所述第二D型轴滑动连接。

优选的，所述移动啮合块的两端面均设有啮合齿结构；所述第一驱动轮和所述第二驱动轮朝向所述移动啮合块的端面均设有啮合齿适配结构；所述移动啮合块运动至所述第一位置时，所述移动啮合块第一侧的所述啮合齿结构与所述第一驱动轮的所述啮合齿适配结构嵌合连接；所述移动啮合块运动至所述第二位置时，所述移动啮合块第二侧的所述啮合齿结构与所述第二驱动轮的所述啮合齿适配结构嵌合连接。

优选的，所述腿部结构包括大腿模块、小腿模块和所述膝关节旋转盘；

所述膝关节旋转盘固定在所述小腿模块的端部；所述膝关节旋转盘与所述大腿模块转动连接；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述大腿模块固定在所述用户的大腿位置，所述小腿模块固定在所述用户的小腿位置。

优选的，所述大腿模块包括大腿连杆和与所述大腿连杆连接的大腿绑带；所述膝关节旋转盘与所述大腿连杆转动连接；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述大腿绑带固定在所述用户的大腿位置。

优选的，所述小腿模块包括小腿连杆和与所述小腿连杆连接的小腿绑带；所述膝关节旋转盘固定在所述小腿连杆的端部；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述小腿绑带固定在所述用户的小腿位置。

本申请具有以下优点：

在本申请的实施例中，相对于现有技术中的主动式膝关节外骨骼机器人重量较大且电机利用率较低的问题，本申请提供了欠驱动的助力组件的解决方案，具体为：“一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，包括：腰部结构和连接在所述腰部结构两侧的腿部结构；所述腰部结构包括助力组件；所述腿部结构包括膝关节旋转盘；所述助力组件的活动端在第一状态下与第一侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动第一侧的所述膝关节旋转盘转动；所述助力组件的活动端在第二状态下与第二侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动第二侧的所述膝关节旋转盘转动；当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述腰部结构固定在所述用户的腰部位置，所述腿部结构固定在所述用户的腿部位置，其中，所述膝关节旋转盘对应于所述用户的膝关节位置；当穿戴有所述欠驱动膝关节外骨骼机器人的所述用户的任一侧腿部舒张时，所述助力组件的活动端与对应侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动对应侧的所述膝关节旋转盘按预设方向转动”。通过使用欠驱动的所述助力组件，减少了驱动电机的使用数量，提高了驱动电机的使用率，降低了整机重量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人中腰部结构的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人中弹性驱动模块的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人中驱动切换模块的结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人中弹性驱动模块和驱动切换模块在第一状态下的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人中弹性驱动模块和驱动切换模块在第二状态下的结构示意图；

图7是本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人中腿部结构的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1腰部结构；10助力组件；11电气模块；12弹性驱动模块；121驱动电机；122电机安装板；123弹性驱动器外圈；124弹性元件；125弹性驱动器内圈；126编码器齿轮；127编码器；13驱动切换模块；131第一传动绳；132第一驱动轮；133移动啮合块；134主轴；135第二驱动轮；136第二传动绳；137舵机安装支架；138舵机；139舵机齿轮；1310操纵块；1311微型直线滑轨；1312滑轨安装支架；14背板；2腿部结构；21大腿模块；22膝关节旋转盘；23小腿模块；24长度调节模块。

具体实施方式

为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

发明人通过分析现有技术发现，现有的主动式膝关节外骨骼机器人，每一个关节配置一个驱动电机，造成多关节外骨骼机器人整机重量较大；在步态周期中，每个关节的驱动电机往往只工作一部分时间，其余时间处于非工作状态，造成电机利用率较低；关节与驱动电机之间通过连杆、钢丝绳等零件连接，关节与驱动电机的运动关系不可更改，造成外骨骼机器人缺少灵活性。

参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器，包括：腰部结构1和连接在所述腰部结构1两侧的腿部结构2；

所述腰部结构1包括助力组件10；所述腿部结构2包括膝关节旋转盘22；所述助力组件10的活动端在第一状态下与第一侧的所述膝关节旋转盘22连接并驱动第一侧的所述膝关节旋转盘22转动；所述助力组件10的活动端在第二状态下与第二侧的所述膝关节旋转盘22连接并驱动第二侧的所述膝关节旋转盘22转动；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述腰部结构1固定在所述用户的腰部位置，所述腿部结构2固定在所述用户的腿部位置，其中，所述膝关节旋转盘22对应于所述用户的膝关节位置；

当穿戴有所述欠驱动膝关节外骨骼机器人的所述用户的任一侧腿部舒张时，所述助力组件10的活动端与对应侧的所述膝关节旋转盘22连接并驱动对应侧的所述膝关节旋转盘22按预设方向转动。

在本申请的实施例中，相对于现有技术中的主动式膝关节外骨骼机器人重量较大且电机利用率较低的问题，本申请提供了欠驱动的助力组件10的解决方案，具体为：“一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，包括：腰部结构1和连接在所述腰部结构1两侧的腿部结构2；所述腰部结构1包括助力组件10；所述腿部结构2包括膝关节旋转盘22；所述助力组件10的活动端在第一状态下与第一侧的所述膝关节旋转盘22连接并驱动第一侧的所述膝关节旋转盘22转动；所述助力组件10的活动端在第二状态下与第二侧的所述膝关节旋转盘22连接并驱动第二侧的所述膝关节旋转盘22转动；当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述腰部结构1固定在所述用户的腰部位置，所述腿部结构2固定在所述用户的腿部位置，其中，所述膝关节旋转盘22对应于所述用户的膝关节位置；当穿戴有所述欠驱动膝关节外骨骼机器人的所述用户的任一侧腿部舒张时，所述助力组件10的活动端与对应侧的所述膝关节旋转盘22连接并驱动对应侧的所述膝关节旋转盘22按预设方向转动”。通过使用欠驱动的所述助力组件10，减少了驱动电机121的使用数量，提高了驱动电机121的使用率，降低了整机重量。

下面，将对本示例性实施例中一种欠驱动膝关节外骨骼机器人做进一步地说明。

参照图2，本实施例中，所述腰部结构1包括背板14和安装在所述背板14表面的所述助力组件10；

所述助力组件10包括电气模块11、弹性驱动模块12和驱动切换模块13；所述电气模块11分别与所述弹性驱动模块12和所述驱动切换模块13电连接；所述弹性驱动模块12与所述驱动切换模块13的活动端连接并驱动所述驱动切换模块13的活动端转动；所述驱动切换模块13的活动端沿预设轴向往复运动；所述驱动切换模块13的活动端运动至第一位置时与第一侧的所述膝关节旋转盘22连接并带动第一侧的所述膝关节旋转盘22转动；所述驱动切换模块13的活动端运动至第二位置时与第二侧的所述膝关节旋转盘22连接并带动第二侧的所述膝关节旋转盘22转动。

参照图3，本实施例中，所述弹性驱动模块12包括驱动电机121、电机安装板122、弹性驱动器外圈123、弹性元件124和弹性驱动器内圈125；

所述驱动电机121通过所述电机安装板122安装在所述背板14表面；所述驱动电机121的输出轴与所述弹性驱动器外圈123连接并带动所述弹性驱动器外圈123转动；所述弹性驱动器外圈123通过所述弹性元件124与所述弹性驱动器内圈125连接并带动所述弹性驱动器内圈125转动；所述弹性驱动器内圈125与所述驱动切换模块13的活动端连接并带动所述驱动切换模块13的活动端转动。

具体的，所述弹性元件124为弹力绳、扭簧、碟簧或其它弹性元件124。通过在所述弹性驱动器外圈123和所述弹性驱动器内圈125之间设置所述弹性元件124，使得所述驱动电机121可以弹性输出力矩，提高了所述欠驱动膝关节外骨骼机器人的灵活性，可以为所述用户提供更加柔顺的助力。

本实施例中，所述弹性驱动模块12还包括编码器齿轮126和编码器127；

所述编码器127安装在所述电机安装板122表面；所述弹性驱动器内圈125上的齿轮与所述编码器齿轮126啮合；所述编码器齿轮126与所述编码器127的输入轴连接并带动所述编码器127的输入轴转动。所述编码器127用于采集所述弹性驱动器内圈125的输出角度信息。

参照图4-6，本实施例中，所述驱动切换模块13包括第一传动绳131、第一驱动轮132、移动啮合块133、主轴134、第二驱动轮135、第二传动绳136、舵机安装支架137、舵机138、舵机齿轮139、操纵块1310、微型直线滑轨1311和滑轨安装支架1312；

所述第一传动绳131一端绕设在所述第一驱动轮132上，另一端绕设在第一侧的所述膝关节旋转盘22上；所述第二传动绳136一端绕设在所述第二驱动轮135上，另一端绕设在第二侧的所述膝关节旋转盘22上；

所述弹性驱动器内圈125与所述主轴134连接并带动所述主轴134转动；所述主轴134与所述移动啮合块133连接并带动所述移动啮合块133转动；所述舵机138通过所述舵机安装支架137安装在所述背板14表面；所述舵机138的输出轴与所述舵机齿轮139连接并带动所述舵机齿轮139转动；所述微型直线滑轨1311通过所述滑轨安装支架1312安装在所述背板14表面；所述操纵块1310滑动设置在所述微型直线滑轨1311内部；所述舵机齿轮139与所述操纵块1310上的齿条结构啮合；所述操纵块1310与所述移动啮合块133连接并带动所述移动啮合块133沿所述主轴134的轴向往复运动；所述移动啮合块133运动至所述第一位置时与所述第一驱动轮132连接并带动所述第一驱动轮132转动；所述移动啮合块133运动至所述第二位置时与所述第二驱动轮135连接并带动所述第二驱动轮135转动。

通过设置所述舵机138和所述舵机齿轮139，可以实现对所述操纵块1310的移动控制。在其他实施例中，还可以采用电机丝杠结构实现对所述操纵块1310的移动控制。

本实施例中，所述弹性驱动器内圈125的中心位置设有第一D型槽；所述主轴134的端部设有第一D型轴；所述第一D型轴插设在所述第一D型槽的内部；所述移动啮合块133的中心位置设有第二D型槽；所述主轴134的中间位置设有第二D型轴；所述第二D型轴插设在所述第二D型槽的内部；所述移动啮合块133与所述第二D型轴滑动连接。

所述主轴134通过所述第一D型轴和所述第一D型槽与所述弹性驱动器内圈125连接，可以准确获取所述弹性驱动模块12的输出转矩。所述移动啮合块133通过所述第二D型轴和所述第二D型槽与所述主轴134连接，可以通过所述主轴134准确获取所述弹性驱动模块12的输出转矩。

本实施例中，所述移动啮合块133的两端面均设有啮合齿结构；所述第一驱动轮132和所述第二驱动轮135朝向所述移动啮合块133的端面均设有啮合齿适配结构；所述移动啮合块133运动至所述第一位置时，所述移动啮合块133第一侧的所述啮合齿结构与所述第一驱动轮132的所述啮合齿适配结构嵌合连接；所述移动啮合块133运动至所述第二位置时，所述移动啮合块133第二侧的所述啮合齿结构与所述第二驱动轮135的所述啮合齿适配结构嵌合连接。

参照图7，本实施例中，所述腿部结构2包括大腿模块21、小腿模块23和所述膝关节旋转盘22；

所述膝关节旋转盘22固定在所述小腿模块23的端部；所述膝关节旋转盘22与所述大腿模块21转动连接；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述大腿模块21固定在所述用户的大腿位置，所述小腿模块23固定在所述用户的小腿位置。

本实施例中，所述大腿模块21包括大腿连杆和与所述大腿连杆连接的大腿绑带；所述膝关节旋转盘22与所述大腿连杆转动连接；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述大腿绑带固定在所述用户的大腿位置。

通过设置所述大腿绑带，可以确保所述大腿模块21与所述用户的大腿稳定连接。

本实施例中，所述小腿模块23包括小腿连杆和与所述小腿连杆连接的小腿绑带；所述膝关节旋转盘22固定在所述小腿连杆的端部；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述小腿绑带固定在所述用户的小腿位置。

通过设置所述小腿绑带，可以确保所述小腿模块23与所述用户的小腿稳定连接。

本实施例中，还包括长度调节模块24；所述长度调节模块24包括伸缩杆和调节轴承；所述伸缩杆安装在所述大腿模块21表面；所述伸缩杆的活动端与所述调节轴承连接并且带动所述调节轴承沿所述大腿模块21的宽度方向运动；所述第一传动绳131或所述第二传动绳136经过所述调节轴承与所述膝关节旋转盘22连接。

通过设置所述长度调节模块24模块，可以调节所述第一传动绳131或所述第二传动绳136的松紧程度。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，包括：腰部结构和连接在所述腰部结构两侧的腿部结构；

所述腰部结构包括助力组件；所述腿部结构包括膝关节旋转盘；所述助力组件的活动端在第一状态下与第一侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动第一侧的所述膝关节旋转盘转动；所述助力组件的活动端在第二状态下与第二侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动第二侧的所述膝关节旋转盘转动；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述腰部结构固定在所述用户的腰部位置，所述腿部结构固定在所述用户的腿部位置，其中，所述膝关节旋转盘对应于所述用户的膝关节位置；

当穿戴有所述欠驱动膝关节外骨骼机器人的所述用户的任一侧腿部舒张时，所述助力组件的活动端与对应侧的所述膝关节旋转盘连接并驱动对应侧的所述膝关节旋转盘按预设方向转动。

2.根据权利要求1所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述腰部结构包括背板和安装在所述背板表面的所述助力组件；

所述助力组件包括电气模块、弹性驱动模块和驱动切换模块；所述电气模块分别与所述弹性驱动模块和所述驱动切换模块电连接；所述弹性驱动模块与所述驱动切换模块的活动端连接并驱动所述驱动切换模块的活动端转动；所述驱动切换模块的活动端沿预设轴向往复运动；所述驱动切换模块的活动端运动至第一位置时与第一侧的所述膝关节旋转盘连接并带动第一侧的所述膝关节旋转盘转动；所述驱动切换模块的活动端运动至第二位置时与第二侧的所述膝关节旋转盘连接并带动第二侧的所述膝关节旋转盘转动。

3.根据权利要求2所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述弹性驱动模块包括驱动电机、电机安装板、弹性驱动器外圈、弹性元件和弹性驱动器内圈；

所述驱动电机通过所述电机安装板安装在所述背板表面；所述驱动电机的输出轴与所述弹性驱动器外圈连接并带动所述弹性驱动器外圈转动；所述弹性驱动器外圈通过所述弹性元件与所述弹性驱动器内圈连接并带动所述弹性驱动器内圈转动；所述弹性驱动器内圈与所述驱动切换模块的活动端连接并带动所述驱动切换模块的活动端转动。

4.根据权利要求3所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述弹性驱动模块还包括编码器齿轮和编码器；

所述编码器安装在所述电机安装板表面；所述弹性驱动器内圈上的齿轮与所述编码器齿轮啮合；所述编码器齿轮与所述编码器的输入轴连接并带动所述编码器的输入轴转动。

5.根据权利要求3所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述驱动切换模块包括第一传动绳、第一驱动轮、移动啮合块、主轴、第二驱动轮、第二传动绳、舵机安装支架、舵机、舵机齿轮、操纵块、微型直线滑轨和滑轨安装支架；

所述第一传动绳一端绕设在所述第一驱动轮上，另一端绕设在第一侧的所述膝关节旋转盘上；所述第二传动绳一端绕设在所述第二驱动轮上，另一端绕设在第二侧的所述膝关节旋转盘上；

所述弹性驱动器内圈与所述主轴连接并带动所述主轴转动；所述主轴与所述移动啮合块连接并带动所述移动啮合块转动；所述舵机通过所述舵机安装支架安装在所述背板表面；所述舵机的输出轴与所述舵机齿轮连接并带动所述舵机齿轮转动；所述微型直线滑轨通过所述滑轨安装支架安装在所述背板表面；所述操纵块滑动设置在所述微型直线滑轨内部；所述舵机齿轮与所述操纵块上的齿条结构啮合；所述操纵块与所述移动啮合块连接并带动所述移动啮合块沿所述主轴的轴向往复运动；所述移动啮合块运动至所述第一位置时与所述第一驱动轮连接并带动所述第一驱动轮转动；所述移动啮合块运动至所述第二位置时与所述第二驱动轮连接并带动所述第二驱动轮转动。

6.根据权利要求5所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述弹性驱动器内圈的中心位置设有第一D型槽；所述主轴的端部设有第一D型轴；所述第一D型轴插设在所述第一D型槽的内部；所述移动啮合块的中心位置设有第二D型槽；所述主轴的中间位置设有第二D型轴；所述第二D型轴插设在所述第二D型槽的内部；所述移动啮合块与所述第二D型轴滑动连接。

7.根据权利要求5所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述移动啮合块的两端面均设有啮合齿结构；所述第一驱动轮和所述第二驱动轮朝向所述移动啮合块的端面均设有啮合齿适配结构；所述移动啮合块运动至所述第一位置时，所述移动啮合块第一侧的所述啮合齿结构与所述第一驱动轮的所述啮合齿适配结构嵌合连接；所述移动啮合块运动至所述第二位置时，所述移动啮合块第二侧的所述啮合齿结构与所述第二驱动轮的所述啮合齿适配结构嵌合连接。

8.根据权利要求1所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述腿部结构包括大腿模块、小腿模块和所述膝关节旋转盘；

所述膝关节旋转盘固定在所述小腿模块的端部；所述膝关节旋转盘与所述大腿模块转动连接；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述大腿模块固定在所述用户的大腿位置，所述小腿模块固定在所述用户的小腿位置。

9.根据权利要求8所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述大腿模块包括大腿连杆和与所述大腿连杆连接的大腿绑带；所述膝关节旋转盘与所述大腿连杆转动连接；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述大腿绑带固定在所述用户的大腿位置。

10.根据权利要求8所述的欠驱动膝关节外骨骼机器人，其特征在于，所述小腿模块包括小腿连杆和与所述小腿连杆连接的小腿绑带；所述膝关节旋转盘固定在所述小腿连杆的端部；

当用户穿戴所述欠驱动膝关节外骨骼机器人时，所述小腿绑带固定在所述用户的小腿位置。

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